本發(fā)明涉及一種鎂合金及其制備方法。

背景技術(shù)：

鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是：密度?。?.8g/cm3鎂合金左右），比強(qiáng)度高，比彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實(shí)用金屬中是最輕的金屬，鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。

得益于中國(guó)汽車工業(yè)和3C等行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)及其中國(guó)經(jīng)濟(jì)地位的顯著提升，鎂合金行業(yè)令市場(chǎng)看好。其中，汽車行業(yè)的輕量化，環(huán)保化需求，尤其是新能源汽車的發(fā)展，以及鎂合金研發(fā)技術(shù)和回收利用技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)促使鎂合金的廣泛應(yīng)用將是利好消息。

2015年，國(guó)內(nèi)汽車用鎂合金將達(dá)到68kg/輛，而同期我國(guó)汽車銷量將突破2800萬輛，乘用車銷量將達(dá)到1960萬輛，自主品牌汽車企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)兼并、技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)渠道開拓等因素作用，銷量將突破1000萬輛。

與此同時(shí)，鎂合金在醫(yī)藥化工和航空航天工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也將得到成長(zhǎng)。由于下游終端汽車消費(fèi)市場(chǎng)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2015年，全球鎂合金市場(chǎng)為600萬噸，年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為20%-25%(其中包含了交通工具、3C、航空航天和醫(yī)藥化工領(lǐng)域鎂合金的應(yīng)用)。

此外，作為有色金屬合金行業(yè)的子行業(yè)，鎂合金行業(yè)在中國(guó)制造工業(yè)的的升級(jí)過程中得到實(shí)惠。作為資金、材料密集型行業(yè)，原材料價(jià)格的穩(wěn)定和較低水平、鑄造件行業(yè)的整合集中、技術(shù)研發(fā)的進(jìn)步等都將較為有利于鎂合金行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)較為看好。然而，目前市面上的鎂合金強(qiáng)度不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種強(qiáng)度高的鎂合金及其制備方法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種鎂合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂100-102份、鈧4-6份、銅12-14份、鋁10-12份、氧化鉺2-4份、鏑2-4份、鈥3-5份、氮化硅1-3份、氮化鈦3-5份、氮化硼2-4份、氟化鈣1-3份、氯化鋇2-4份、氯化錳1-3份、海綿鈦1-3份、三氧化二鉻5-7份和氧化鈷8-10份。

進(jìn)一步的，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂102份、鈧4份、銅12份、鋁10份、氧化鉺2份、鏑2份、鈥3份、氮化硅1份、氮化鈦3份、氮化硼2份、氟化鈣1份、氯化鋇2份、氯化錳1份、海綿鈦1份、三氧化二鉻5份和氧化鈷8份。

進(jìn)一步的，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂100份、鈧6份、銅14份、鋁12份、氧化鉺4份、鏑4份、鈥5份、氮化硅3份、氮化鈦5份、氮化硼4份、氟化鈣3份、氯化鋇4份、氯化錳3份、海綿鈦3份、三氧化二鉻7份和氧化鈷10份。

進(jìn)一步的，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂101份、鈧5份、銅13份、鋁11份、氧化鉺3份、鏑3份、鈥4份、氮化硅2份、氮化鈦4份、氮化硼3份、氟化鈣2份、氯化鋇3份、氯化錳2份、海綿鈦2份、三氧化二鉻6份和氧化鈷9份。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種鎂合金的制備方法，包括以下步驟：

1）將鎂100-102份、鈧4-6份、銅12-14份、鋁10-12份、氧化鉺2-4份、鏑2-4份和鈥3-5份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氮化硅1-3份、氮化鈦3-5份、氮化硼2-4份、氟化鈣1-3份、氯化鋇2-4份、氯化錳1-3份、海綿鈦1-3份、三氧化二鉻5-7份和氧化鈷8-10份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鎂合金。

本發(fā)明的有益效果是：通過添加有鏑、鈥、鈧等稀土元素對(duì)鎂進(jìn)行改性，使得鎂的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化，并且添加了三氧化二鉻和氧化鈷進(jìn)行進(jìn)一步加強(qiáng)，使得成品具有優(yōu)秀的強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

一種鎂合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂102份、鈧4份、銅12份、鋁10份、氧化鉺2份、鏑2份、鈥3份、氮化硅1份、氮化鈦3份、氮化硼2份、氟化鈣1份、氯化鋇2份、氯化錳1份、海綿鈦1份、三氧化二鉻5份和氧化鈷8份。

一種鎂合金的制備方法包括以下步驟：

1）將鎂102份、鈧4份、銅12份、鋁10份、氧化鉺2份、鏑2份和鈥3份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氮化硅1份、氮化鈦3份、氮化硼2份、氟化鈣1份、氯化鋇2份、氯化錳1份、海綿鈦1份、三氧化二鉻5份和氧化鈷8份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鎂合金。

實(shí)施例2：

一種鎂合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂100份、鈧6份、銅14份、鋁12份、氧化鉺4份、鏑4份、鈥5份、氮化硅3份、氮化鈦5份、氮化硼4份、氟化鈣3份、氯化鋇4份、氯化錳3份、海綿鈦3份、三氧化二鉻7份和氧化鈷10份。

一種鎂合金的制備方法，包括以下步驟：

1）將鎂100份、鈧6份、銅14份、鋁12份、氧化鉺4份、鏑4份和鈥5份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氮化硅3份、氮化鈦5份、氮化硼4份、氟化鈣3份、氯化鋇4份、氯化錳3份、海綿鈦3份、三氧化二鉻7份和氧化鈷10份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢瑁频没旌弦后w金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鎂合金。

實(shí)施例3：

一種鎂合金，包括以下重量份數(shù)配比的原料：鎂101份、鈧5份、銅13份、鋁11份、氧化鉺3份、鏑3份、鈥4份、氮化硅2份、氮化鈦4份、氮化硼3份、氟化鈣2份、氯化鋇3份、氯化錳2份、海綿鈦2份、三氧化二鉻6份和氧化鈷9份。

一種鎂合金的制備方法，包括以下步驟：

1）將鎂101份、鈧5份、銅13份、鋁11份、氧化鉺3份、鏑3份和鈥4份一起倒入到金屬熔煉爐中，然后加熱至900℃，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，制得液體金屬，備用；

2）將氮化硅2份、氮化鈦4份、氮化硼3份、氟化鈣2份、氯化鋇3份、氯化錳2份、海綿鈦2份、三氧化二鉻6份和氧化鈷9份一起倒入到步驟1）制得的液體混合金屬中進(jìn)行精煉，充分?jǐn)嚢?，制得混合液體金屬，備用；

3）將步驟2）制得的混合液體金屬倒入到壓鑄機(jī)中進(jìn)行壓鑄，即得鎂合金。

實(shí)驗(yàn)例

將本發(fā)明的鎂合金作為實(shí)驗(yàn)組，現(xiàn)有的鎂合金作為對(duì)照組進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，具體結(jié)果如下表所示：

通過對(duì)2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢查，本發(fā)明的鎂合金與現(xiàn)有的鎂合金相比強(qiáng)度高，耐腐蝕性能優(yōu)秀。

本發(fā)明的有益效果是：通過添加有鏑、鈥、鈧等稀土元素對(duì)鎂進(jìn)行改性，使得鎂的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化，并且添加了三氧化二鉻和氧化鈷進(jìn)行進(jìn)一步加強(qiáng)，使得成品具有優(yōu)秀的強(qiáng)度。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。