[發明專利]鎂合金、鎂合金型材的制備方法及鎂合金車圈的制備方法

有效

• 申請號: 201810479021.4
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108342630B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 馬春江;楊軍
• 申請（專利權）人: 句容百利鎂合金材料科技有限公司
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳飛

本發明公開一種鎂合金、鎂合金型材的制備方法及鎂合金車圈的制備方法，其中，該鎂合金按重量百分數計包括下述組分：Zn 5.5～6.0％、Zr 0.3～0.6％、富釔混合稀土0.5～2.0％，余量為Mg。本發明的鎂合金型材的制備方法是以該鎂合金為原料制備的，制備步驟為：先根據該鎂合金的組分配方制備鎂合金棒料，然后將該鎂合金棒料與自行車車圈型材模具共同加熱至300～400℃，將鎂合金棒料取出放入擠壓機中300～380℃下擠壓得到符合自行車車圈的力學性能的鎂合金型材。本發明還提供了以該鎂合金型材為原料制備鎂合金車圈的方法，該方法對車圈接口的連接方法進行改進，摒棄了以往直接裝銷、插接的連接方式，采用鉆孔、焊接的方式連接，大大提高了車圈結合部位的強度，輪圈受壓變形較小。

技術領域

本發明涉及一種鎂合金、鎂合金型材的制備方法以及鎂合金車圈的制備方法，屬于自行車車圈制備領域。

背景技術

自行車傳統使用鋼材或者鋁型材制造車圈。鎂合金是最輕的金屬結構材料，其密度為1.78～1.82g/cm³，是鋁合金密度的2/3，鋼鐵材料密度的1/4；而且具有比強度和比模量高、阻尼減震性能好、資源豐富、易于回收循環使用等優點，在航天航空、汽車、軌道交通等運輸行業得到廣泛應用，并得到運動器材、自行車行業的青睞，一些企業嘗試用鎂合金設計制造自行車車架及車圈等零部件。

然而，常規標準鎂合金材料力學性能特別是屈服強度較低，采用鎂合金車圈型材在彎曲成型后連接部位接合強度不夠，輪圈受壓變形超標，不能滿足自行車車圈使用要求。

發明內容

發明目的：針對現有的鎂合金材料力學性能差、不能滿足自行車車圈使用要求的問題，本發明的第一目的在于提供一種鎂合金，第二目的在于提供一種用作自行車車圈的鎂合金型材的制備方法，該鎂合金型材以本發明提供的鎂合金為原料；本發明的第三目的在于提供一種以該鎂合金型材為原料制備鎂合金車圈的方法。

技術方案：本發明所述的一種鎂合金，其特征在于，按重量百分數計包括下述組分：Zn 5.5～6.0％、Zr 0.3～0.6％、富釔混合稀土0.5～2.0％，余量為Mg。

其中，富釔混合稀土由Y和其他稀土元素組成，Y的含量為25～30wt％。優選的，富釔混合稀土按重量百分數計包括下述稀土：Y 25～30％、Nd 15～20％、Gd 12～16％、Dy 10～15％和余量的其他稀土。更優選的，富釔混合稀土由如下重量百分數的原料組成：Y 25～30％、Nd 15～20％、Gd 12～16％、Dy 10～15％、La 8～12％、Ce 6～10％、Pr 3～6％、Ho 2～5％和Er 1～3％。

本發明所述的一種用作自行車車圈的鎂合金型材的制備方法，包括下述步驟：

1)根據上述鎂合金組分配方制備鎂合金棒料；

2)將鎂合金棒料和自行車車圈型材模具放入電加熱爐中加熱至300～400℃，然后將鎂合金棒料取出、放入事先預熱至300～380℃的擠壓機中進行車圈型材擠壓生產，得到符合車圈力學性能的鎂合金型材。

具體的，步驟1)中，鎂合金棒料的制備方法包括下述步驟：

(1)配料：根據鎂合金棒料組分配方和熔煉重量配料，其中，Zr以Mg-5Zr中間合金形式加入，富釔混合稀土以Mg-10Re稀土中間合金形式加入；Re為富釔混合稀土的簡稱，為英文rare earth的縮寫；

(2)熔煉：將配制好的鎂錠放入加熱爐中，鎂錠上表面覆蓋一層鎂合金熔煉覆蓋劑，加熱爐料至700～730℃，待鎂錠全部熔化后，加入鋅錠、Mg-5Zr中間合金和Mg-10Re稀土中間合金料塊，攪拌、得到成分均勻的鎂合金熔液；靜置，清除熔池表面的熔煉覆蓋劑，升溫至730～750℃，加入鎂合金精煉劑，充分攪拌、精煉后靜置、降溫至680～700℃準備澆鑄；