[發明專利]適合冷室壓鑄用的高強度含W鎂合金及其加工工藝

在審

• 申請號: 201810206031.0
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108277408A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 楊長江
• 申請（專利權）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號: C22C23/06
• 分類號: C22C23/06;C22C1/02;C22F1/06
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本發明公開了適合冷室壓鑄用的高強度含W鎂合金及其加工工藝。按照重量百分比，該合金的成分為：Ca:1.2?1.6wt.%,W:0.4?0.8wt.%；Cr:0.2?0.5wt.%,Sc:1.2?1.8wt.%，Ta:0.4?0.6wt.%,In:1.2?2.6wt.%,余量為鎂。該鎂鈣合金具有優異的壓鑄性能，并具有優異的力學性能。預期對提升我國自主研發精品新材料，占領國際精品新材料市場具有促進作用。

技術領域

本發明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種鎂鈣合金。

背景技術

鎂合金是以鎂為基礎加入其它元素組成的合金,是航空器、航天器和火箭導彈制造工業中使用的最輕金屬結構材料。鎂的重量比鋁輕，強度也較低，主要用于制造低承力的零件。鎂合金具有較高的抗振能力，在受沖擊載荷時能吸收較大的能量，還有良好的吸熱性能，因而是制造飛機輪轂的理想材料。鎂合金在汽油、煤油和潤滑油中很穩定，適于制造發動機齒輪機匣、油泵和油管，又因在旋轉和往復運動中產生的慣性力較小而被用來制造搖臂、襟翼、艙門和舵面等活動零件。民用機和軍用飛機、尤其是轟炸機廣泛使用鎂合金制品。鎂合金也用于導彈和衛星上的一些部件，如地空導彈的儀表艙、尾艙和發動機支架等都使用了鎂合金。

鎂合金按制造加工工藝可分為鑄造鎂合金和變形鎂合金兩種類型。鑄造鎂合金的優點很多，首先，熔點低，熔煉時不易氧化，保溫較方便，壓室和壓鑄模壁受熱少，延長了鑄型的使用壽命;其次，鑄造性能好，熔融狀態下流動性好，不吸鐵，不易粘模;另外，可以制成形狀復雜的零件,不需要龐大的附加設備,具有節約金屬、降低成本、減少工時等優點。故鎂合金廣泛應用于薄壁產品以及對表面光潔度要求高、需電鍍的壓鑄產品。在機械性能方面，鎂合金具有較高的強度和耐磨損能力，以及抗沖擊塑性變形能力和易加工的性質，都是其它材料無法替代的。

壓力鑄造是指熔融的金屬液在高壓作用下，高速完成模具型腔的充填，并在壓力下凝固，實現短時間內大量生產精度高且鑄面優良之鑄件的鑄造工藝。壓鑄方法按壓鑄機種類可以分為熱室壓鑄法與冷室壓鑄法。冷室壓鑄機與熱室壓鑄機結構上的主要差異存在于壓射端。壓鑄生產中，影響壓鑄件質量的因素有很多，其中壓鑄型本身的設計品質是最直接的影響因素，此外，壓鑄工藝參數的控制也是得到優質壓鑄件的關鍵。但由于壓鑄件本身結構的復雜性以及壓鑄成形過程的復雜性，使得傳統的壓鑄型設計周期長，試模修模反復率高，這與現代工業對鑄件生產高質量、短周期的要求極不相稱。

雖然我國鎂合金壓鑄工業具有很大的資源優勢，但目前絕大多數的鎂合金壓鑄企業，均采用傳統的壓鑄用鎂合金。這類傳統材料的壓鑄工藝很大程度上通過大量的、長周期的反復試驗修改才能最終實現工藝目標。故在鑄型開發周期、鑄型設計質量及其所實現的工藝質量等方面較難保證，使得企業亦無法在競爭激烈的市場中獲得更大的突破。此外，鑄造工業的迅猛發展也使得在成本控制方面的競爭日益激烈。因此,對傳統鑄造用鎂合金進行底層性質的創新和優化，對鎂合金壓鑄工藝甚至整個壓鑄行業及其技術的發展與提升具有積極的意義。滿足市場對產品多樣化的需求，搶占市場先機，提升企業競爭力。

開發高品質壓鑄用鎂合金對于提升我國自主研發精品新材料，占領國際精品新材料市場具有促進作用。國外己經開發的壓鑄用新型鎂合金鑄造性能和力學性能還不能令人滿意。開發具備適合壓鑄材料用鎂合金有兩種方法，一種是加入合金元素通過固溶強化來強化基體，另一種是通過加入第二相強化相形成鎂基復合材料。Ca和W作為合金化元素加入鎂合金中可以大大提高鎂合金的鑄造性能和力學性能。隨著我國工業的快速發展，開發壓鑄用新型鎂合金已成為必然。