專利名稱：低熱裂傾向性高強(qiáng)度壓鑄鎂合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種低熱裂傾向性高強(qiáng)度壓鑄鎂合金，屬于金屬材料領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明在鎂合金的配方中降低了Zn的含量，加入富Ce的混合稀土RE，并適量調(diào)整Al、Mn及其它元素的含量，以改善鎂合金鑄造性能，并使之具有高抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。
RE能改善鎂合金鑄造性能，減少晶界低熔點(diǎn)析出物，增加流動性，提高綜合力學(xué)性能和良好的固溶強(qiáng)化效果，在我國儲量豐富，成本低；Zn可以提高熔體流動性，有明顯固溶強(qiáng)化效果，但Zn的加入可以明顯增大合金的熱裂傾向性，惡化鑄造成型性能。通過RE對晶界的強(qiáng)化，及其和Zn、Al對合金的力學(xué)性能的有益作用，以及各種元素的合理搭配，使得同AM60和AS41合金相比具有更高的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，同AZ91相比具有更低的熱裂傾向性。合金中不含貴重元素，成本低廉。合金適用于生產(chǎn)薄壁、復(fù)雜有輕質(zhì)量要求的中小型結(jié)構(gòu)件，采用壓鑄成型，在鑄態(tài)下使用。
本發(fā)明的成分配方(質(zhì)量百分比)為7.5～9.5％Al，0.25～1.6％RE(富Ce混合稀土)，0.05～0.5％Mn，0～0.4％Zn，0.001～0.005％Be，雜質(zhì)元素Si≤0.02％，F(xiàn)e≤0.015％，Ni≤0.002％，其余為Mg。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步和廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。在不明顯提高合金成本的情況下，大大提高合金的壓鑄成型性能和綜合力學(xué)性能?？刹捎萌魏瓮ǔ５逆V合金熔煉方法熔煉，在氣體保護(hù)或熔劑保護(hù)的條件下采用手工或者機(jī)械手在冷室壓鑄機(jī)上壓鑄。采用熱裂環(huán)法測試合金的熱裂傾向性臨界斷裂直徑為Φ88(即環(huán)寬為10)，而相同條件下的AZ91的臨界斷裂直徑為Φ58(即環(huán)寬為25)(合金的臨界斷裂直徑越大或環(huán)寬越小則合金的熱裂傾向性越小)，其熱裂傾向性大大小于AZ91合金。通常壓鑄條件下合金室溫抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長率分別大于180Mpa、100Mpa、2.5％。
本發(fā)明的鎂合金具有低熱裂傾向性、良好的復(fù)雜薄壁件壓鑄成型性能、較高的綜合機(jī)械性能和價格低廉的特點(diǎn)，具有良好的市場應(yīng)用前景。
按照上述成分配置合金，在CO2+SF6氣體保護(hù)電阻坩堝爐中加入工業(yè)純鎂15公斤，合金完全熔化后，先后加入工業(yè)純鋁1408克、Mg-10RE合金414克、Al-10Mn合金82.9克、工業(yè)純鋅66克、Al-4Be合金8.3克，溶解后充分?jǐn)嚢韬辖鹨海掷m(xù)升溫到730℃時用精練劑精煉10分鐘，撈去表面浮渣，然后保溫靜止20分鐘，用澆勺舀取合金液在400噸冷室壓鑄機(jī)上進(jìn)行壓鑄。本實(shí)例的鎂合金常溫抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率分別為172MPa、105MPa、3.4％，壓鑄成形性能、充型性良好。
實(shí)施例2合金成分(重量百分比)7.5％Al，0.9％RE，0.1％Mn，0.2％Zn，0.001％Be，雜質(zhì)元素Si≤0.01％，F(xiàn)e≤0.005％，Cu≤0.015％，Ni≤0.002％，其余為Mg。
按照上述成分配置合金，在CO2+SF6氣體保護(hù)電阻坩堝爐中加入工業(yè)純鎂15公斤，合金完全熔化后，先后加入工業(yè)純鋁1089克、Mg-10RE合金1492克、Al-10Mn合金166克、工業(yè)純鋅33克、Al-4Be合金5克，溶解后充分?jǐn)嚢韬辖鹨?，持續(xù)升溫到730℃時用精練劑精煉10分鐘，撈去表面浮渣，然后保溫靜止20分鐘，用澆勺舀取合金液在400噸冷室壓鑄機(jī)上進(jìn)行壓鑄。本實(shí)例的鎂合金常溫抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率分別為187MPa、114MPa、4.1％，壓鑄成形性能、充型性良好。
實(shí)施例3合金成分(重量百分比)8％Al，1.6％RE，0.5％Mn，0.001％Be，雜質(zhì)元素Si≤0.01％，F(xiàn)e≤0.005％，Cu≤0.015％，Ni≤0.002％，其余為Mg。
按照上述成分配置合金，在CO2+SF6氣體保護(hù)電阻坩堝爐中加入工業(yè)純鎂15公斤，合金完全熔化后，先后加入工業(yè)純鋁589克、Mg-10RE合金2710克、Al-10Mn合金847克、Al-4Be合金4克，溶解后充分?jǐn)嚢韬辖鹨?，持續(xù)升溫到730℃時用精練劑精煉10分鐘，撈去表面浮渣，然后保溫靜止20分鐘，用澆勺舀取合金液在400噸冷室壓鑄機(jī)上進(jìn)行壓鑄。本實(shí)例的鎂合金常溫抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率分別為175MPa、100MPa、3.6％，壓鑄成形性能、充型性良好。
權(quán)利要求
1.一種低熱裂傾向性高強(qiáng)度壓鑄鎂合金，其特征在于成分配方的質(zhì)量百分比為7.5～9.5％Al，0.25～1.6％富Ce混合稀土RE，0.05～0.5％Mn，0～0.4％Zn，0.001～0.005％Be，雜質(zhì)元素Si≤0.02％，F(xiàn)e≤0.015％，Ni≤0.002％，其余為Mg。
全文摘要
一種低熱裂傾向性高強(qiáng)度壓鑄鎂合金,其成分配方的質(zhì)量百分比為:7.5～9.5%Al,0.25～1.6%富Ce混合稀土RE,0.05～0.5%Mn,0～0.4%Zn,0.001～0.005%Be,雜質(zhì)元素Si≤0.02%,Fe≤0.015%,Ni≤0.002%,其余為Mg。本發(fā)明的合金具有低熱裂傾向性、良好的復(fù)雜薄壁件壓鑄成型性能、較高的綜合機(jī)械性能和價格低廉的特點(diǎn),適用于生產(chǎn)薄壁、復(fù)雜有輕質(zhì)量要求的中小型結(jié)構(gòu)件,鑄件在鑄態(tài)下使用。本發(fā)明具有良好的市場應(yīng)用前景。
文檔編號C22C23/00GK1360077SQ0113904
公開日2002年7月24日 申請日期2001年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月4日
發(fā)明者王業(yè)雙, 馬春江, 王渠東, 丁文江 申請人:上海交通大學(xué)