[发明专利]一种耐热镁合金的铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料的制备，尤其是一种新型耐热镁合金的铸造方法。

背景技术

镁合金是目前工业上可应用的最轻的金属结构材料，具有密度小、比强度高、比刚度高、尺寸稳定的特点，并且还有良好的机械加工性能和充型流动性；特别是除了上述热力学性能外，镁合金还具有优异的电磁屏蔽性能和可回收利用性能，正是信息时代和低碳环保所急需的新型材料。因此，镁合金被广泛应用于航空航天、汽车工业、计算机产品、通信器材和生物医学等各个领域，其产量年增长率近些年一直高达25％以上。可以说，镁合金已经成为继钢铁、铝合金之后发展起来的第三大金属材料，也是有色金属材料中最有开发和应用前途的金属材料之一。

但是镁合金的缺点也非常明显，通常在120℃以上，其高温强度和蠕变强度都会大幅下降，严重地限制了镁合金的应用范围。现有研究表明，稀土元素的添加能够显著提高镁合金的高温稳定性及高温抗蠕变性能等耐热性能，特别是稀土元素与Zn元素的混合添加。但是稀土元素的价格较为昂贵，还是一种重要的战略资源稀土，因此其在镁合金中的添加无疑加大了镁合金的成本，限制了稀土镁合金的应用范围。

发明内容

因此，本发明的目的即在于提供一种成本低廉、耐热性能优异的新型镁合金。

本发明所采用的技术方案如下：一种耐热铸造镁合金，其中镁合金的具体化学成分为(wt％)：Zn 0.5-2，Al 5-9，Cu 1-5，Mn 0.1-0.6，Sb 1-2，余量为Mg及不可避免的杂质。

所述镁合金的制备方法是：按上述各元素配比进行原料的准备；在溶剂或气体的保护下进行熔炼，具体是将工业纯镁加入到坩锅中，镁完全熔化后，在680-700℃时，分别以工业纯锌、纯铝、纯铜、纯锰和纯锑的形式加入合金元素，待合金元素全部熔化后，搅拌均匀并继续升温至730-750℃，精炼10-20分钟后静置20分钟，除去表面浮渣后进行铸造。

本发明中不含价格昂贵的稀土金属元素，都是一些常规添加元素形成的镁合金，因此具有成本低的优点；在满足上述合理元素配比的情况下，镁合金的高温力学性能具有显著提高。

具体实施方式

一种耐热铸造镁合金，其中镁合金的具体化学成分为(wt％)：Zn 0.5-2，Al 5-9，Cu 1-5，Mn 0.1-0.6，Sb 1-2，余量为Mg及不可避免的杂质。

所述镁合金的制备方法是：按上述各元素配比进行原料的准备；在溶剂或气体的保护下进行熔炼，具体是将工业纯镁加入到坩锅中，镁完全熔化后，在680-700℃时，分别以工业纯锌、纯铝、纯铜、纯锰和纯锑的形式加入合金元素，待合金元素全部熔化后，搅拌均匀并继续升温至730-750℃，精炼10-20分钟后静置20分钟，除去表面浮渣后进行铸造。

经测试，本发明镁合金在150℃条件下，抗拉强度达到180MPa，屈服强度达到140MPa，持久寿命超过500小时。