一种耐热铸造镁合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101984113A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101984113A(43)申请公布日2011.03.09(21)申请号201010578188.X(22)申请日2010.12.08(71)申请人沈阳工业大学地址110870辽宁省沈阳市经济技术开发区沈辽西路111号(72)发明人邱克强任英磊尤俊华(74)专利代理机构沈阳智龙专利事务所(普通合伙)21115代理人宋铁军(51)Int.Cl.C22C23/02(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种耐热铸造镁合金及其制备方法(57)摘要一种耐热铸造镁合金及其制备方法，合金组分及质量百分比：Al5%~9％，Snl％~4％，Ca1％~5％，余量Mg。按上述百分比配料；用铁坩埚在电阻炉中熔炼Mg，再加入Al、Sn和Ca，温度720℃~770℃，N2和SF6混合作保护气体；所得金属液在710℃~750℃浇注，产物在380℃~420℃固溶4~8h；然后在220℃~250℃时效6~24h，得到耐热铸造镁合金。本发明方法制备的耐热铸造镁合金，室温抗拉强度≥200MPa、延伸率≥4.5%；175°C，75MPa时，100h总蠕变延伸率低于1.8%，有良好的综合力学性能，可广泛应用于商业部件，包括汽车零部件、电子产品部件及航天航空用部件。CN109843ACCNN110198411301984115A权利要求书1/1页1.一种耐热铸造镁合金，其特征在于：所述合金的组分及质量百分比为，Al：5~9％，Sn：l％～4％，Ca：1％～5％，余量为Mg。2.根据权利要求1所述一种耐热铸造镁合金，其特征在于：在175°C，75MPa条件下，100h总蠕变延伸率低于1.8%。3.根据权利要求1所述一种耐热铸造镁合金，其特征在于：镁合金的室温抗拉强度≥200Mpa，延伸率≥4.5%。4.如权利要求1所述耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）配料：原料及各种物质的质量百分比为，金属Al：5~9％，金属Sn：l～4％，金属Ca：1～5％，余量为Mg；（2）熔炼：采用铁坩埚，在普通电阻炉中进行熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg全部熔化后加入金属Al、金属Sn和金属Ca，控制熔炼温度720℃～770℃，采用N2和SF6混合气体作为保护气体，得到液态金属；（3）浇铸：将熔化的金属液在710℃～750℃浇注；（4）热处理：将步骤（3）所得产物在380℃～420℃下，固溶4～8小时；然后在220℃～250℃下，时效6～24小时，得到耐热铸造镁合金。5.根据权利要求4所述耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：金属Ca采用多孔钟罩压入。6.根据权利要求4所述耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的浇铸，在正常铸造工艺下，模型采用金属型或砂型。2CCNN110198411301984115A说明书1/4页一种耐热铸造镁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于镁合金材料技术领域，具体涉及一种耐热铸造镁合金及其制备方法。背景技术[0002]镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料，具有比重小（1.75～1.85×103kg/m3，约为铝的64％,钢的23％)、比强度和比刚度高、阻尼性和切削加工性好、冲击功吸收大，以及易回收利用等优点，在汽车、航空航天、电子等领域得到日益广泛的应用，被认为是一种有效减轻质量、节约能源、环境友好、有利于可持续发展的理想材料。但镁合金的强度不高，耐热性能差，限制了其应用范围。由于强度低，用于汽车等领域的镁合金零部件不得不增大壁厚，因此提高镁合金的强度和耐热性，使其具有良好的综合性能，是新型镁合金开发的热点。[0003]在高强度镁合金的合金化研究中，合金元素的添加主要集中在铝、锌、硅、锶、铜、镍、锰、锆、钙、锂和铋，或者是钪、钇和稀土元素。其强化主要是固溶强化和与镁形成金属间化合物强化。目前高强度耐热镁合金主要是高稀土含量的合金，由于稀土的价格在国外较高，除在航空航天业外，在一般行业，如汽车企业采用的不多。我国虽然是稀土资源大国，但和其它合金元素相比，价格还是偏高。而我国的许多研究者往往偏重于稀土镁合金的研究，一些研究成果的稀土或钪、钇的含量高达10％以上。造成镁合金的价格高，也是限制镁合金推广应用的一个重要原因。因此，当前高强耐热镁合金的开发应兼顾提高性能和降低成本两个方面因素。目前铸造镁合金的强度的铸态强度不高，一般σb低于300MPa。例如，已经在飞机和赛车汽缸上得到应用的Mg－Y－Re合金σb为275MPa，σ0.2为200MPa，δ为4％。在锻造高强度镁合金Zn6A13中添加Si、Mn、Ca经双次时效处理，力学性能可以达到σb为300