[发明专利]低成本含稀土的耐热镁合金及其制备方法

权利要求书

1、一种低成本含稀土的耐热镁合金，其特征在于：该耐热镁合金是在AZ91D、AM50B或AM60B熔液中添加Mg-稀土中间合金，经压铸而成，其中，Mg-稀土中间合金的稀土的加入量为AZ91D、AM50B或AM60B镁合金量的0.10～3.0重量％，所述的稀土为La、Pr、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Gd、Ce、Y、富铈混合稀土、和富钕混合稀土中的任意一种，其中，富铈混合稀土为Ce的含量在40重量％以上，其余是其它稀土元素；富钕混合稀土为Nd的含量在40重量％以上，其余是其它稀土元素。

2、制备权利要求1所述的耐热镁合金的方法，其特征在于：该方法包括下述过程：

第一步，熔铸Mg-10～60重量％稀土中间合金锭坯；

第二步，将Mg-10～60重量％稀土中间合金锭坯挤压成Φ2mm～Φ60mm的线材或棒材；

第三步，将传统的AZ91D、AM50B或AM60B镁合金熔化，按Mg-稀土中间合金的稀土的加入量为AZ91D、AM50B或AM60B镁合金量的0.10～3.0重量％，将Mg-10～60重量％稀土中间合金的线材或棒材切成段，再将Mg-稀土中间合金段预热到120～360℃，然后加入AZ91D、AM50B或AM60B熔液中，压铸成耐热镁合金。

3、根据权利要求2所述的耐热镁合金的方法，其特征在于：所述的第一步过程包括下述步骤：

(1)、将纯镁锭、和纯稀土锭或者混合稀土锭，按Mg-10～60重量％稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料，所述的纯稀土锭中的稀土为La、Pr、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Gd、Ce、Y中的任意一种，所述的混合稀土锭中的混合稀土为富铈混合稀土或富钕混合稀土，其中，富铈混合稀土为Ce的含量在40重量％以上，其余是其它稀土元素；富钕混合稀土为Nd的含量在40重量％以上，其余是其它稀土元素；

(2)、将预热炉升温到160～660℃，并将熔化炉升温到500～800℃，且向熔化炉通入保护气体；

(3)、在预热炉中，将纯镁锭预热到100～600℃，同时将纯稀土锭或者混合稀土锭预热到100～500℃；

(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼，首先将占1熔化炉的熔化重量1/2～1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中，使其在保护气体的保护下完全熔化，然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中，待前一批预热纯镁锭熔化后，再加入下一批预热镁锭，每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准；如此重复进行，直至纯镁锭加入量达到预定值，完全熔化后，将熔液表面的浮渣清理干净，将温度控制在680～860℃；

(5)、将预热后的纯稀土锭或者混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中，加料筐为低碳钢或高铬钢制成，其上密布着大量的小孔，便于稀土的溶解和扩散；

(6)、将镁熔液温度控制在720～860℃，待稀土完全溶解后，再在750～860℃保温10～60分钟，使稀土均匀分布在镁熔液中；

(7)、最后，将Mg-稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具或者砂型铸造模具中凝固成锭坯，或者将Mg-稀土中间合金熔液输送到结晶器中，进行连续或半连续铸造成锭坯。

4、根据权利要求2或3所述的耐热镁合金的方法，其特征在于：所述的第二步过程包括下述步骤：

(1)、根据需要制备的中间合金线材或棒材的直径，确定挤压用锭坯的直径，锭坯直径的确定原则是保证挤压比大于10，其中，挤压比为锭坯的横截面积÷线材或棒材的横截面积；

(2)、采用车加工将锭坯表面车光，同时将锭坯直径和长度加工到与挤压机挤压筒内径和长度相匹配，通常是坯料直径比挤压筒内径小3～8mm，坯料长度为坯料直径的1.5～3.0倍；

(3)、采用加热炉将坯料加热到360℃～550℃，保温6～36小时；

(4)、挤压筒温度为320℃～490℃，挤压杆前进速度为0.5mm～10mm/秒。

5、根据权利要求4所述的耐热镁合金的方法，其特征在于：在所述的第三步过程中，所述的AZ91D、AM50B或AM60B镁合金熔化是在与压铸机配套的镁合金熔化炉中进行的。