[发明专利]高塑性压铸镁合金及其成形方法

说明书

本发明提供了一种高塑性压铸镁合金及其成形方法，所述镁合金包括以下质量百分含量的各组分：RE4～8％，Al2～8％，Mn0.3～1.0％，Zn0.5～1.0％，Ca0.1～1.0％，余量为Mg和不可避免杂质。本发明的高塑性压铸镁合金经压铸后，合金的延伸率δ≥15％。本发明制备的高塑性镁合金相比普通的压铸镁合金AZ91，AM60等，延伸率大大提高，同时铸造性能优异，成本低廉，工艺简单，具有很好的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种高塑性压铸镁合金及其成形方法，属于金属材料类及冶金领域。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度、比刚度高，电磁屏蔽性能强，减震性能好资源丰富，切削加工型优良等一系列优点，是目前工业应用中最轻的金属结构材料。近年来，环境污染问题日益突出，汽车实现节能减排，汽车材料的轻量化首当其冲。

压力铸造是一种高效率的少、无切削加工方法，它是各种铸造方法中生产铸件精度最高的方法之一，材料的利用率高达90％以上，而且可以获得形状复杂、尺寸精确、粗糙度低的薄壁零件。

普通商业压铸镁合金延伸率都比较低，比如典型的AZ91D、AM60B、AS41A和AE42延伸率分别为3％，6％，4％和10％左右。实际应用中，镁合金结构件经常遭受剪切应力和拉伸应力而断裂，因此，提高压铸镁合金塑形势在必行。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高塑性压铸镁合金及其成形方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种高塑性压铸镁合金，包括以下质量百分含量的各组分：RE4～8％，Al2～8％，Mn0.3～1.0％，Zn0.5～1.0％，Ca0.1～1.0％，余量为Mg和不可避免杂质。

优选地，所述镁合金包括以下质量百分含量的各组分：RE4～8％，Al2～6％，Mn0.4～0.5％，Zn0.5～0.6％，Ca0.2～0.5％，余量为Mg和不可避免杂质。若Mn含量过高，会形成Al-Mn相，合金力学性能下降；含量过低会可能导致合金抗腐蚀能力降低。若Zn含量过高会导致合金热烈问题突出，成型困难；含量过低会导致固溶强化效果差，合金屈服强度降低。

本发明的镁合金中，加入了Ca，其作用是提高高温力学性能，同时有助于细化晶粒；若加入的Ca含量过高，会导致形成较多的块状Mg2Ca，Al2Ca等；含量过低，会导致改善合金性能的作用较弱。

优选地，所述RE为Ce、La中的至少一种。选择Ce和/或La加入镁合金中，可形成RE相，改善合金的微观组织，提高合金塑性和屈服强度。

本发明还提供了一种高塑性压铸镁合金的成形方法，包括以下步骤：

按比例称取原料，预热原料和坩埚；

将镁锭放入坩埚中，升温至700℃，待镁锭全部融化后加入Zn和Al锭，保温15分钟；

升温至730℃，搅拌后将Mg-RE和Mg-Mn中间合金放入坩埚，保温15分钟；

密封坩埚后在750℃保温，待合金元素全部熔化后开炉进行精炼；

精炼完后冷却至730℃保温15分钟，扒渣；

将扒渣后的金属液浇铸至金属模具中，进行压铸，即得。

优选地，所述精炼时间为10分钟，精炼过程中保持均匀搅拌。

优选地，所述金属液浇铸时的温度为700℃。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：