CN104109791B - 一种镁铝锌合金的压铸工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁铝锌合金的压铸工艺。工艺包括以下几个步骤：（1）将熔炼炉预热，加入锌，待锌完全熔化后加入铝，保持温度在680-720℃，待铝完全熔化后加入镁，待镁完全熔化后，通入氮气，同时加入精炼剂，精炼得到合金熔液；（2）压铸机合模后，将合金熔液充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体；（3）将铸件加热至300-320℃，保温；然后继续加热至650-700℃，保温，采用油淬冷却后，重新加热至300-320℃，保温，再继续加热至600-650℃，保温，快速冷却至300-320℃，保温40-60min后自然冷却。

Description

一种镁铝锌合金的压铸工艺
技术领域
本发明涉及一种镁铝锌合金的压铸工艺，属于铸造工业技术领域。
背景技术
镁合金是工业镁合金中用量最多的重要合金。镁合金具有重量轻，减震降噪，抗电磁辐射，导热性好，回收不产生环境污染等优点，尤其是镁资源特别丰富，被誉为21世纪轻质绿色结构材料。镁是镁合金中的主要元素，由于镁的化学性质活泼，容易生成氧化镁、氧化镁夹杂；氢在镁合金中的溶解度比铝大两个数量级；镁合金中也常有溶剂夹杂和金属夹杂出现。这些杂质的存在，成为镁合金主要缺陷：缩松气孔和热裂的来源。
所以一种提高良品率的镁铝锌合金的压铸工艺是非常有前景的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁铝锌合金的压铸工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种镁铝锌合金的压铸工艺，包括以下几个步骤：
（1）合金熔炼：将熔炼炉预热至200-300℃，加入锌，待锌完全熔化后加入铝，保持温度在680-720℃，待铝完全熔化后加入镁，待镁完全熔化后，通入氮气，同时加入精炼剂，精炼10-15min得到合金熔液；其中，铝、锌和镁的重量百分比为别为：3-4%、6-8%和88-91%，三者重量百分比之和为100%，其中，所述铝和锌的重量比为1:2；
（2）压铸：压铸机合模后，将温度为680-700℃的合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为10-15MPa；
（3）热处理：将铸件加热至300-320℃，保温100-120min；然后继续加热至650-700℃，保温180-200min，采用油淬冷却后，重新加热至300-320℃，保温80-100min，再继续加热至600-650℃，保温150-180min后，快速冷却至300-320℃，保温40-60min后自然冷却。
所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，所述合金熔液中铁、铜和硅的重量百分比含量分别小于0.005%、0.008%和0.004%。
所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，精炼剂的加入量为合金熔液重量的0.6-0.9%。
所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，氮气的通入量为合金熔液重量的5-7%，通气时间为20min。
所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，精炼剂是由以下重量份数的原料制成的：氯化钾15-20份、氟化钙10-15份、碳酸锶20-26份和石墨粉10-13份。
所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，所述精炼剂中碳酸锶和石墨粉的重量比为2:1。
本发明所达到的有益效果：
本发明的压铸工艺步骤合理，各参数合理，通过对合金熔液的精炼，再加上铸件在高压下凝固，从而减少了铸件的气孔、缩松和缩孔的缺陷；本发明的合金熔液经过精炼，晶体细化，且浇注速度是可控的，金属液可以相对平稳地进入铸型，可以减少铸件的热裂倾向，在一定程度上消除了热裂的隐患。
经过实验证明，本发明制备出的镁铝锌合金比现有技术生产的镁铝锌合金的缩孔现象减少了15%，热裂现象减少了18%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例中，一种镁铝锌合金的压铸工艺，包括以下几个步骤：
（1）合金熔炼：将熔炼炉预热至200℃，加入锌，待锌完全熔化后加入铝，保持温度在720℃，待铝完全熔化后加入镁，待镁完全熔化后，通入氮气，同时加入精炼剂，精炼15min得到合金熔液；其中，铝、锌和镁的重量百分比为别为：4%、8%和88%；所述合金熔液中铁、铜和硅的重量百分比含量分别小于0.005%、0.008%和0.004%；其中，精炼剂的加入量为合金熔液重量的0.9%。氮气的通入量为合金熔液重量的7%，通气时间为20min。
（2）压铸：压铸机合模后，将温度为700℃的合金熔液以30m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为15MPa；
（3）热处理：将铸件加热至300℃，保温120min；然后继续加热至650℃，保温200min，采用油淬冷却后，重新加热至300℃，保温100min，再继续加热至600℃，保温180min后，快速冷却至300℃，保温60min后自然冷却。
更进一步地，精炼剂是由以下重量份数的原料制成的：氯化钾15份、氟化钙15份、碳酸锶26份和石墨粉13份。
实施例2
本实施例中，一种镁铝锌合金的压铸工艺，包括以下几个步骤：
（1）合金熔炼：将熔炼炉预热至300℃，加入锌，待锌完全熔化后加入铝，保持温度在680℃，待铝完全熔化后加入镁，待镁完全熔化后，通入氮气，同时加入精炼剂，精炼10min得到合金熔液；其中，铝、锌和镁的重量百分比为别为：3%、6%和91%；合金熔液中铁、铜和硅的重量百分比含量分别小于0.005%、0.008%和0.004%；其中，精炼剂的加入量为合金熔液重量的0.6-0.9%，氮气的通入量为合金熔液重量的5-7%，通气时间为20min
（2）压铸：压铸机合模后，将温度为680℃的合金熔液以40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为10MPa；
（3）热处理：将铸件加热至320℃，保温100min；然后继续加热至700℃，保温180min，采用油淬冷却后，重新加热至320℃，保温80min，再继续加热至650℃，保温150min后，快速冷却至320℃，保温40min后自然冷却。
更进一步地，精炼剂是由以下重量份数的原料制成的：氯化钾20份、氟化钙10份、碳酸锶20份和石墨粉10份。
实施例3
本实施例中，一种镁铝锌合金的压铸工艺，包括以下几个步骤：
（1）合金熔炼：将熔炼炉预热至300℃，加入锌，待锌完全熔化后加入铝，保持温度在720℃，待铝完全熔化后加入镁，待镁完全熔化后，通入氮气，同时加入精炼剂，精炼15min得到合金熔液；其中，铝、锌和镁的重量百分比为别为：4%、8%和88%；其中，精炼剂的加入量为合金熔液重量的0.8%，氮气的通入量为合金熔液重量的6%，通气时间为20min。
（2）压铸：压铸机合模后，将温度为700℃的合金熔液以35m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为13MPa；
（3）热处理：将铸件加热至320℃，保温120min；然后继续加热至680℃，保温180min，采用油淬冷却后，重新加热至320℃，保温100min，再继续加热至630℃，保温160min后，快速冷却至300℃，保温60min后自然冷却。
所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，所述合金熔液中铁、铜和硅的重量百分比含量分别小于0.005%、0.008%和0.004%。
更进一步地，精炼剂是由以下重量份数的原料制成的：氯化钾18份、氟化钙13份、碳酸锶24份和石墨粉12份。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种镁铝锌合金的压铸工艺，其特征是，包括以下几个步骤：
（1）合金熔炼：将熔炼炉预热至200-300℃，加入锌，待锌完全熔化后加入铝，保持温度在680-720℃，待铝完全熔化后加入镁，待镁完全熔化后，通入氮气，同时加入精炼剂，精炼10-15min得到合金熔液；其中，铝、锌和镁的重量百分比分别为：3-4%、6-8%和88-91%，三者重量百分比之和为100%，其中，所述铝和锌的重量比为1:2；
（2）压铸：压铸机合模后，将温度为680-700℃的合金熔液以30-40m/s的喷射速度充填入型腔，待合金熔液充满型腔后，通过压铸机压铸成型为一体，充型压力为10-15MPa；
（3）热处理：将铸件加热至300-320℃，保温100-120min；然后继续加热至650-700℃，保温180-200min，采用油淬冷却后，重新加热至300-320℃，保温80-100min，再继续加热至600-650℃，保温150-180min后，快速冷却至300-320℃，保温40-60min后自然冷却。
2.根据权利要求1所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，其特征是，所述合金熔液中铁、铜和硅的重量百分比含量分别小于0.005%、0.008%和0.004%。
3.根据权利要求1所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，其特征是，精炼剂的加入量为合金熔液重量的0.6-0.9%。
4.根据权利要求1所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，其特征是，氮气的通入量为合金熔液重量的5-7%，通气时间为20min。
5.根据权利要求1或3所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，其特征是，精炼剂是由以下重量份数的原料制成的：氯化钾15-20份、氟化钙10-15份、碳酸锶20-26份和石墨粉10-13份。
6.根据权利要求5所述的一种镁铝锌合金的压铸工艺，其特征是，所述精炼剂中碳酸锶和石墨粉的重量比为2:1。
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