[發(fā)明專利]一種含鈮的MgAlZn系耐熱鎂合金

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210107771.1
• 申請(qǐng)日: 2012-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN102618760A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江漢大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C23/00
• 分類號(hào): C22C23/00;C22C23/02;C22C23/04;C22C23/06
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 劉映東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鎂合金，特別涉及一種適合鑄造成形，尤其適合高壓壓鑄的高性能鎂合金。?

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，以汽車為代表的交通工具需要通過減輕車身的重量，來(lái)進(jìn)一步研發(fā)燃料利用率更高的新產(chǎn)品。在汽車制造業(yè)中，鎂合金作為一種新型的輕質(zhì)金屬材料，被汽車制造廠家用來(lái)替代傳統(tǒng)的鑄鐵，以實(shí)現(xiàn)減輕車身重量的目的。?

目前，國(guó)產(chǎn)MgAlZn系壓鑄鎂合金牌號(hào)有YM302、YM303、YM304、YM305；美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM?B的MgAlZn系壓鑄鎂合金牌號(hào)有AZ91A、AZ91B、AZ91D；日本標(biāo)準(zhǔn)JIS?H的MgAlZn系壓鑄鎂合金牌號(hào)有MDC1B、MDC1D；歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN的MgAlZn系壓鑄鎂合金牌號(hào)有EN-MC21110、EN-MC21120、EN-MC21121。這些牌號(hào)的合金具有流動(dòng)性、機(jī)械加工性、壓鑄性能都十分優(yōu)良的特點(diǎn)，被廣泛用于金屬型鑄造、精密鑄造、低壓鑄造、壓鑄、半固態(tài)鑄造、砂型鑄造等鑄造形式，并且由于含有合金元素Zn，抗拉強(qiáng)度也十分優(yōu)良。另外，MgAlZn系鎂合金也有用于變形鎂合金方向的。?

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：?

汽車上的某些部件，如：變速箱箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)箱蓋等，工作溫度較高，并且也存在著輕量化的需求。但上述MgAlZn系鎂合金由于合金組織中β相以Mg₁₇Al₁₂為主，Mg₁₇Al₁₂熔點(diǎn)較低，不耐高溫，上述MgAlZn系鎂合金在在200℃高溫下的抗拉強(qiáng)度均小于90MPa，因此其生產(chǎn)的部件不適于在高溫環(huán)境下工作，因而無(wú)法滿足汽車上述部件的耐高溫需求。?

因而，本領(lǐng)域急需一種力學(xué)性能優(yōu)良、耐高溫、能適用于鑄造或軋制變形的鎂合金。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種含鈮的MgAlZn系耐熱鎂合金。所述技術(shù)方案如下：?

一種含鈮的MgAlZn系耐熱鎂合金，所述鎂合金由Mg、Al、Zn、Mn、稀土、Nb、Zr及M元素組成，其重量百分組成為Al?1.5-25％、Zn?0.1-3.5％、Mn?0.1-2.2％、稀土0.0002-16％、?Nb?0.0002-4％、Zr?0.001-2％、M元素0.001-2％，其余為Mg；其中，M元素為Ti、Sr、Ca、C、B中的至少一種。?

其中，所述稀土為Gd、Y、Sc、Sm、Nd、Yb、Pr、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一種。?

優(yōu)選，所述稀土為Gd或Gd與Y、Sc、Sm、Nd、Yb、Pr、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一種。?

優(yōu)選，其重量百分組成為Al?1.5-2.5％、Zn?0.3-1％、Mn?0.1-0.6％、Gd?0.1-4％、Nb?0.05-1％、Zr?0.2-0.9％、M元素0.05-0.8％，其余為Mg。?

優(yōu)選，其重量百分組成為Al?4.5-10％、Zn?0.3-1％、Mn?0.1-0.6％、Gd?0.1-2％、Nb?0.05-1％、Zr?0.2-0.9％、M元素0.05-0.3％，其余為Mg。?

更優(yōu)選，其重量百分組成為Al?7-9.7％、Zn?0.35-1％、Mn?0.12-0.6％、Gd?0.1-0.8％、Nb0.05-0.6％、Zr?0.2-0.9％、M元素0.1-0.2％，其余為Mg。?

最優(yōu)選，其重量百分組成為Al?8.5％、Zn?0.5％、Mn?0.3％、稀土0.6％、Nb?0.2％、Zr?2％、M元素0.1％，其余為Mg。?

其中，所述Nb通過AlNb中間合金或NbAl中間合金的形式加入所述鎂合金。?

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：本發(fā)明提供的鎂合金中，由于RE能與Mg形成MgRE化合物，Nb能和其他元素(如Al)形成一些耐高溫的金屬化合物，這些金屬化合物分布在晶界上，替代了部分Mg₁₇Al₁₂β相，改變了β相的結(jié)構(gòu)，從而提高了鎂合金的耐高溫性能，Zr和M元素共同作用，能強(qiáng)烈細(xì)化晶粒和凈化合金液，延緩晶粒的長(zhǎng)大，在上述元素的聯(lián)合作用下，得到了一種具有優(yōu)良力學(xué)性能，機(jī)械加工性、流動(dòng)性及壓鑄性良好，適合鑄造尤其適合壓鑄的耐熱鎂合金。?

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。?

本發(fā)明實(shí)施例提供的鎂合金的制作工藝、熱處理方法說明如下：?