[發(fā)明專利]一種低成本高強耐熱鎂合金及其制備方法

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• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN109797330A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設計）人: 張奎;李興剛;李永軍;馬鳴龍;石國梁;袁家偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C23/04;C22C1/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉徐紅

1.一種低成本高強耐熱鎂合金，其特征在于：Sn的含量為5～15wt％，Zn的含量為2～7wt％，且Sn和Zn的總含量為8～19wt％，其余為Mg。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本高強耐熱鎂合金，其特征在于：Sn的含量為7～14wt％，Zn的含量為3～5wt％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低成本高強耐熱鎂合金，其特征在于：Sn和Zn的總含量為10～17wt％。

4.權(quán)利要求1-3中任一項所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，包括下述步驟：

(1)備料；

(2)預熱爐、熔化爐升溫；

(3)預熱純鎂錠、純Sn錠和純Zn錠；

(4)在保護氣體的保護下或者覆蓋劑的保護下分批熔化預熱純鎂錠；

(5)將預熱后的Sn錠和Zn錠沒入鎂熔液中熔化；

(6)Sn和Zn完全溶解后，保溫，使合金元素Sn和Zn均勻分布在鎂熔液中；

(7)將鎂合金熔液澆鑄成鑄錠或鑄件；或者進行連續(xù)或半連續(xù)鑄造成鑄錠后再進行軋制、擠壓、拉拔和/或鍛造等工藝變形加工成板材、管材、型材、棒材、線材或各種鍛件；或者進行擠壓鑄造或壓鑄成鑄件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于：該方法包括下述具體步驟：

(1)按照所述的鎂合金的成份及其重量百分比進行備料；

(2)將預熱爐升溫到120～410℃，并將熔化爐升溫到500～800℃，且向熔化爐通入保護氣體；

(3)在預熱爐中，將純鎂錠和純Zn錠預熱到120～400℃，同時將純Sn錠預熱到120～200℃；

(4)在已經(jīng)預熱的熔化爐中進行純鎂錠的熔煉，首先將預熱后的占該批次熔化純鎂錠重量的1/2～1/20加入熔化爐中，使其在保護氣體的保護下或者覆蓋劑的保護下完全熔化，然后將其余的預熱后的純鎂錠分批加入到熔化爐中，待前一批預熱后的純鎂錠熔化后，再加入下一批預熱后的鎂錠，每批加入量以純鎂錠完全淹沒在鎂熔液中為準；如此重復進行，直至純鎂錠加入量達到預定值，完全熔化后，將熔液表面的浮渣清理干凈，將溫度控制在720～780℃；

(5)將預熱后的純Sn錠和純Zn錠連同盛放它們的加料筐一起沒入鎂熔液中；

(6)將鎂熔液溫度控制在700～830℃，待Sn和Zn完全溶解后，采用鎂合金精煉劑對該鎂合金熔液進行攪拌精煉，再在720～800℃保溫10～60分鐘，使合金元素Sn和Zn均勻分布在鎂熔液中，然后將熔液表面的浮渣清理干凈；

(7)最后，將鎂合金熔液澆鑄到充分預熱過的金屬型鑄造模具或者砂型鑄造模具中凝固成鑄錠或鑄件；或者將鎂合金熔液輸送到結(jié)晶器中，進行連續(xù)或半連續(xù)鑄造，然后采用軋制、擠壓、拉拔和/或鍛造等工藝變形加工成板材、管材、型材、棒材、線材或各種鍛件；或者將鎂合金熔液根據(jù)鑄件重量分批澆注到擠壓鑄造機或壓鑄機中，擠壓鑄造或壓鑄成鑄件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于：所述的保護氣體為SF₆和N₂的混合氣體，SF₆含量為0.2～0.5體積％，其余為N₂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于：所述的加料筐為低碳鋼或高鉻鋼制成。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于：所述的加料筐由Cr13號鋼板加工制成，鋼板上分布有篩子狀的小孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于：所述鋼板的厚度為3mm，小孔的直徑為5mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低成本高強耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于：所述的加料筐與盛放的純Sn錠或純Zn錠一起預熱。