[01164362]高品质稀土镁中间合金熔盐电解制备及产品高端应用关键技术

本项目属于有色金属冶炼和材料技术领域。 稀土镁合金材料具有轻质、高强、耐热等优点,在航空航天、汽车交通和3C 产品等领域具有广泛应用前景。然而,组织均匀、无成分偏析稀土镁中间合金原材料的缺乏,使稀土镁合金产品质量不稳定,废品率一直居高不下（可达50-60%）,难以在高端领域获得大规模应用。我国是稀土和镁合金材料的生产、出口大国,但主要是粗放型产品,技术含量和价格都较低。因此,开展高品质稀土镁中间合金的熔盐电解及其产品高端应用的关键技术研究意义重大,可将我国的稀土与镁资源优势转变为技术和经济优势。 本项目以制备高品质稀土镁合金材料及其高端应用为目的,历经10余年,自主创新氟化物熔盐共电沉积制备高稀土镁中间合金新技术,发明了一批高性能稀土镁合金及其制备技术并在航空航天等高端领域获得应用。关键技术取得如下突破： （1）发明了氟化物熔盐共电沉积制备稀土镁中间合金新技术,解决了生产过程中镁合金飞溅燃烧而致安全事故的行业难题;设计了高温熔盐取样装置,突破了电解过程动态精确控制难的技术瓶颈,制备的稀土镁中间合金晶粒细小,成分均匀无偏析。 （2）发明了稀土镁合金真空虹吸出炉浇铸新装备,设计了新型稀土电解用石墨阳极和稀土中间合金新型承接器,实现了高纯稀土中间合金的半自动化生产。通过以上关键技术集成,显著降低了中间合金杂质含量,特别是Fe低至0.05%,满足了镁合金高端应用需求,并解决了电解生产安全性差和效率低的难题。 （3）发明了一批高强、耐热、高导热及高电磁屏蔽性能稀土镁合金新配方及制备新技术。通过使用高品质稀土镁中间合金、优化稀土的成分配比及设计热处理新工艺等,可大幅提高稀土镁合金的成品率,合金强度提高近20%。发明了新型可锻高强耐热稀土镁合金、Mg-Zn-RE系结构功能一体化稀土镁合金以及改良的WE54国防稀土镁合金,部分产品已在我国国防武器装备上获得成功应用。 成果达国内领先水平,部分达国际先进水平。获得发明专利11项,实用新型专利2项,参与制定国标1项。 本项目成果成功研制出熔盐电解稀土镁合金成套设备、10余款高品质稀土中间合金产品和一批高性能稀土镁合金材料,已建成年产500砘稀土镁中间合金熔盐电解生产线、年产2400吨稀土镁合金铸棒、锻件生产线,部分产品已成功装备在我国新一代武装直升机、高超音速飞行器、某型号导弹上。近三年新增销售收入11亿多元,新增利润5000多万元,出口创汇700多万元。该成果对稀土行业的科技进步和镁合金产品的优化升级有重大推动作用。