[發明專利]一種壓鑄鎂合金及其制作工藝

有效

• 申請號: 201410598891.5
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104278183A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 楊攀
• 申請（專利權）人: 楊攀
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03;B22D17/00
• 代理公司: 北京恒都律師事務所 11395
• 代理人: 李向東

技術領域

本發明屬于鎂合金材料領域，尤其是一種壓鑄鎂合金及其制作工藝。

背景技術

人們使用金屬材料已有悠久的歷史，由于人類文明的快速發展，金屬材料的消耗與日俱增，某些金屬礦產資源逐漸趨于枯竭。鎂是地球上儲量最豐富的元素之一，隨著鎂產品市場開放應用空間的增大，鎂資源將發揮更加重要的作用，可能會成為銅、鋁后時代的第一接力棒。

鎂合金比重在所有結構用合金中屬于最輕者，因此，在不減少零部件的強度下，可減輕鋁或鐵的零部件的重量。鎂合金的比強度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度與鋁合金和鋼相當。在彈性范圍內，鎂合金受到沖擊載荷時，吸收的能量比鋁合金件大，所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能；近年來，?由于人們對產品輕量化的要求日益迫切，鎂合金性能的不斷改善及壓鑄技術的顯著進步，壓鑄鎂合金的用量顯著增長。特別是人類對汽車提出了進一步減輕重量、降低燃耗和排放、提高駕駛安全性和舒適性的要求，鎂合金壓鑄技術正飛速發展。此外，鎂合金壓鑄件已逐步擴大到其他領域，如手提電腦外殼，手提電鋸機殼，魚鉤自動收線匣，錄像機殼，移動電話機殼，航空器上的通信設備和雷達機殼，以及一些家用電器具等。

得益于中國汽車工業和3C等行業的轉型升級及其中國經濟地位的顯著提升，鎂合金行業令市場看好。其中，汽車行業的輕量化，環保化需求，尤其是新能源汽車的發展，以及鎂合金研發技術和回收利用技術的不斷進步，對促使鎂合金的廣泛應用將是利好消息。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種壓鑄鎂合金的制作工藝，該工藝成本低且操作簡便，獲得的鎂合金具有較高的強度，使得此類鎂合金具有比傳統商業鎂合金優越的力學性能。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種壓鑄鎂合金，按照重量百分比含量含有：Al:4.1-4.5%，Gd:0.45-.055%，Cu:0.1-0.25%，Sb:0.15-0.3%，Mn:0.8-1.2%，Fe:0.35-0.4%，Zr:0.55-0.76%，Sn:0.35-0.45%，Ti:0.25-0.36%，Be:0.12-0.16%，Bi：0.2-0.32%，Cr:0.02-0.12%，Nd：0.4-0.56%，V：0.032-0.051%，余量為Mg。

進一步的，按照重量百分比含量含有：Al:4.2%，Gd:0.5%，Cu:0.2%，Sb:0.25%，Mn：0.96%，Fe:0.38%，Zr:0.65%，Sn:0.4%，Ti:0.3%，Be:0.14%，Bi：0.25%，Cr:0.06%，Nd：0.5%，V：0.045%，余量為Mg。

另外，還提供一種所述的壓鑄鎂合金的制作工藝，包括以下步驟：

(1)原料準備：按照重量百分比含量為原料進行備料，所述原料為純Mg錠、純Al錠、純Zn、純Sb、純Sn、純V、Mg-Ca中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Bi中間合金、Mg-Be中間合金、Al-Nd中間合金、Mg-Zr中間合金、Mg-Gd中間合金、Mg-Ti中間合金、Mg-Cr中間合金、Al-Fe中間合金；

(2)熔煉：將稱量好的上述所有原料置于氣體保護熔煉爐中，在720℃溫度下進行熔煉，熔煉過程中通入體積比為CO2:SF6=150:1.5的CO2/?SF6混合氣體進行保護，待所有原料融化后，攪拌5分鐘，除去表面雜質，在735℃～745℃保溫靜置10分鐘后，在通入體積比為CO2:SF6=150:1.5的CO2/?SF6混合氣體進行保護的條件下，澆注到內型腔尺寸為30cm和直徑為Ф20cm的鐵鑄模具中，空冷至溫室，制得母合金鑄錠；

(3)?精煉：用壓鑄方法制備高強韌鎂合金，將第一步制得的母合金鑄錠通過MDO250型鎂合金熔化爐進行熔化，采用N₂和SF₆混合氣保護，其中SF₆的體積百分比溶度為0.58%，設置保護氣體的工作壓力位0.5MPa，供氣溫度為375℃，等待壓射時長為5s，熔室溫度為750℃，泵室溫度為725℃，待母合金鑄錠完全熔化，制得鎂合金精煉料；

(4)壓鑄：將熔融的鎂合金精煉料用DCC630m冷室鎂合金壓鑄機壓鑄，壓鑄機的壓鑄工藝參數如下：模溫機溫度175℃，模具預熱時間65min、壓射低速95%、一塊位置120mm、二塊位置256mm、二塊速度85%、增壓位置372mm、增壓速度56%、壓射終止576min，壓射時間6s、冷卻時間8s、增壓壓力62MPa和調模壓力21MPa，在上述設置壓鑄工藝參數下啟動壓鑄機進行壓鑄，從而制得長35cm和Ф25mm的高強韌鎂合金材料。