[发明专利]一种抗热裂低线收缩率镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种MgAlZn低收缩率镁合金。

背景技术

随着科技的发展，以汽车为代表的交通工具需要通过减轻车身的重量，来进一步研发燃料利用率更高的新产品。在汽车制造业中，镁合金作为一种新型的轻质金属材料，被汽车制造厂家用来替代传统的铸铁，以实现减轻车身重量的目的。

目前，国产MgAlZn系压铸镁合金牌号有YM302、YM303、YM304、YM305；美国标准ASTM B的MgAlZn系压铸镁合金牌号有AZ91A、AZ91B、AZ91D；日本标准JIS H的MgAlZn系压铸镁合金牌号有MDC1B、MDC1D；欧洲标准EN的MgAlZn系压铸镁合金牌号有EN-MC21110、EN-MC21120、EN-MC21121。这些牌号的合金具有：流动性、机械加工性、压铸性能都十分优良的特点，被广泛用于金属型铸造、精密铸造、低压铸造、压铸、半固态铸造、砂型铸造等铸造形式。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：镁合金在铸造时，金属液在凝固成固体的过程中，受体积收缩的影响，内部应力很大，容易造成铸件表面开裂，内部缩孔，甚至发生铸件开模即断裂的现象。这种热裂现象严重的影响了铸造镁合金的应用，影响到镁合金件的合格率。上述压铸镁合金线收缩率为1.5-2％，有明显热裂现象，限制了其使用范围。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种抗热裂低线收缩率镁合金。所述技术方案如下：

一种抗热裂低线收缩率镁合金，所述镁合金由Mg、Al、Zn、Mn、稀土、Nb、Li组成，其重量百分组成为Al 1.5-25％、Zn 0.1-3.5％、Mn 0.1-2.2％、稀土0.0002-16％、Nb 0.0002-4％、Li 0.0002-9％，其余为Mg。

其中，所述稀土为Gd、Y、Sc、Sm、Pr、Yb、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。

优选，所述稀土为Gd或Gd与Y、Sc、Sm、Pr、Yb、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。

优选，其重量百分组成为Al 4.5-10％、Zn 0.3-1％、Mn 0.1-0.6％、Gd 0.1-2％、Nb 0.05-1％、Li0.05-4％，其余为Mg。

优选，其重量百分组成为Al 1.5-2.5％、Zn 0.3-1％、Mn 0.1-0.6％、Gd 0.1-4％、Nb 0.05-1％、Li0.001-4％，其余为Mg。

更有选，其重量百分组成为Al 7-9.7％、Zn 0.35-1％、Mn 0.1-0.6％、Gd 0.1-0.8％、Nb0.05-0.6％、Li 0.05-4％，其余为Mg。

最优选，其重量百分组成为Al 8％、Zn 0.5％、Mn 0.4％、Gd 0.4％、Nb 0.3％、Li2％，其余为Mg。

其中，所述Nb通过AlNb中间合金或NbAl中间合金的形式加入所述镁合金。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的铸造镁合金中，RE能与Mg形成MgRE化合物，Nb能和其他元素(如Al)形成一些耐高温的金属化合物，Li有强烈的细化晶粒和净化合金液作用。由于上述元素的联合作用，特别是Li元素的作用，使合金凝固时结晶潜热发生改变，在上述元素的吸热、放热联合作用下，本发明提供的合金液在模具中保持液态的时间明显长于现有AZ系压铸镁合金，使得合金在凝固过程中，补缩充分、内部热应力小、抗热裂性能好，同时，由于本发明实施例提供的镁合金液态体积和固态体积变化很小，因此具有充型能力优良、收缩率低的特点。本发明合金还具有优良力学性能，机械加工性、流动性及压铸性良好等特性。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供的镁合金的制作工艺、热处理方法说明如下：

1、本发明实施例提供的镁合金可通过以下三种熔炼工艺制作：