CN104532094A - 铸造镁合金及其制备方法和应用 - Google Patents

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张建军
史沸涛
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Abstract

本发明公开了一种铸造镁合金及其制备方法和应用，其中，所述制备方法包括：(1)将镁、铝和锌混合并熔炼，得到混合物M1；(2)向混合物M1中加入铼和锆并熔炼，得到混合物M2；(3)向混合物M2中加入银进行熔炼，得到铸造镁合金；其中，相对于100重量份的所述镁，所述铝的用量为1-10重量份，所述锌的用量为1-5重量份，所述铼的用量为0.1-2重量份，所述锆的用量为0.2-3重量份，所述银的用量为0.05-0.5重量份。上述设计通过将镁、铝、锌、铼、锆和银一定比例进行混合并熔炼后，使得通过上述方法制得的镁合金在高温条件下的铸造性能更为良好，大大增加了上述制得的镁合金的使用范围，延长了使用寿命。

Description

铸造镁合金及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及铸造镁合金的制备领域，具体地，涉及一种铸造镁合金及其制备方法和应用。
背景技术
镁合金作为一种常见的加工材料，在日常生产和生活中的应用极为广泛，镁合金制备的产品一般大多为采用铸造镁合金进行制备，在铸造过程中，避免不了需要在高温条件下进行铸造加工，因此，镁合金的耐高温性能和铸造性能将决定制得的镁合金产品的性能。
因此，提供一种具有良好的高温铸造性能的铸造镁合金及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中镁合金在高温下的铸造性能较差的问题，从而提供一种具有良好的高温铸造性能的铸造镁合金及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种铸造镁合金的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将镁、铝和锌混合并熔炼，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入铼和锆并熔炼，得到混合物M2；
(3)向混合物M2中加入银进行熔炼，得到铸造镁合金；其中，
相对于100重量份的所述镁，所述铝的用量为1-10重量份，所述锌的用量为1-5重量份，所述铼的用量为0.1-2重量份，所述锆的用量为0.2-3重量份，所述银的用量为0.05-0.5重量份。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的铸造镁合金。
本发明还提供了一种上述所述的铸造镁合金的应用。
通过上述技术方案，本发明将镁、铝、锌、铼、锆和银一定比例进行混合并熔炼后，使得通过上述方法制得的镁合金在高温条件下的铸造性能更为良好，大大增加了上述制得的镁合金的使用范围，延长了使用寿命。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种铸造镁合金的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将镁、铝和锌混合并熔炼，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入铼和锆并熔炼，得到混合物M2；
(3)向混合物M2中加入银进行熔炼，得到铸造镁合金；其中，
相对于100重量份的所述镁，所述铝的用量为1-10重量份，所述锌的用量为1-5重量份，所述铼的用量为0.1-2重量份，所述锆的用量为0.2-3重量份，所述银的用量为0.05-0.5重量份。
上述设计通过将镁、铝、锌、铼、锆和银一定比例进行混合并熔炼后，使得通过上述方法制得的镁合金在高温条件下的铸造性能更为良好，大大增加了上述制得的镁合金的使用范围，延长了使用寿命。
为了使制得的镁合金在高温下铸造时具有更好的铸造性能，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述镁，所述铝的用量为3-7重量份，所述锌的用量为2-4重量份，所述铼的用量为0.5-1重量份，所述锆的用量为1-2重量份，所述银的用量为0.1-0.3重量份。
步骤(1)中的熔炼方法可以按照本领域常规使用的熔炼方法进行熔炼，例如，可以将原料放置于熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度可以根据实际情况进行调节，只要保证原料熔化即可，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(1)中的熔炼温度可以设置为600-750℃，尽可能地保证熔化且节约成本。同样地，步骤(2)中的熔炼温度可以设置为700-900℃。同样地，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(3)中的熔炼温度可以设置为850-1050℃。
为了避免在熔炼过程中发生不必要的反应，避免产生新的杂质，在本发明的一种更为优选的实施方式中，所述熔炼过程中还包括通入保护气。所述保护气可以为本领域常规使用的不易于发生反应的气体即可，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，所述保护气可以为氮气或氦气。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的铸造镁合金。
本发明还提供了一种上述所述的铸造镁合金的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述镁、铝、锌、铼、锆和银为常规市售品。
实施例1
将100g镁、3g铝和2g锌混合并置于通有氮气且温度为600℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M1；向混合物M1中加入0.5g铼和1g锆并置于通有氮气且温度为700℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M2；向混合物M2中加入0.1g银置于通有氮气且温度为850℃的熔炼炉中进行熔炼，得到铸造镁合金A1。
实施例2
将100g镁、7g铝和4g锌混合并置于通有氮气且温度为750℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M1；向混合物M1中加入1g铼和2g锆并置于通有氮气且温度为900℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M2；向混合物M2中加入0.3g银置于通有氮气且温度为1050℃的熔炼炉中进行熔炼，得到铸造镁合金A2。
实施例3
将100g镁、5g铝和3g锌混合并置于通有氮气且温度为700℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M1；向混合物M1中加入0.8g铼和1.5g锆并置于通有氮气且温度为800℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M2；向混合物M2中加入0.2g银置于通有氮气且温度为950℃的熔炼炉中进行熔炼，得到铸造镁合金A3。
实施例4
将100g镁、1g铝和1g锌混合并置于通有氮气且温度为600℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M1；向混合物M1中加入0.1g铼和0.2g锆并置于通有氮气且温度为700℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M2；向混合物M2中加入0.05g银置于通有氮气且温度为850℃的熔炼炉中进行熔炼，得到铸造镁合金A4。
实施例5
将100g镁、10g铝和5g锌混合并置于通有氮气且温度为750℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M1；向混合物M1中加入2g铼和3g锆并置于通有氮气且温度为900℃的熔炼炉中熔炼，得到混合物M2；向混合物M2中加入0.5g银置于通有氮气且温度为1050℃的熔炼炉中进行熔炼，得到铸造镁合金A5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述铝的用量为0.2g，所述锌的用量为0.2g，所述铼的用量为0.02g，所述锆的用量为0.1g，所述银的用量为0.02g，制得镁合金D1。
对比例2
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述铝的用量为20g，所述锌的用量为10g，所述铼的用量为5g，所述锆的用量为5g，所述银的用量为3g，制得镁合金D2。
对比例3
上海赫胜金属材料有限公司生产的牌号为AZ91D的市售镁合金D3。
测试例
将上述A1-A5和D1-D3按照GB1499.1和GB1499.2检测其在200℃下的抗拉强度和伸长率，得到的结果如表1所示。
表1
编号 抗拉强度(MPa) 伸长率(％)
A1 223 32.5
A2 252 33.6
A3 245 34.2
A4 125 22.5
A5 156 25.3
D1 47 6.5
D2 42 5.4
D3 95 15.2
通过表1可以看出，在本发明范围内制得的镁合金的抗拉强度和伸长率均大于常规市售品，在本发明范围外制得的镁合金的抗拉强度和伸长率则低于常规市售品，在本发明优选范围内制得的镁合金的抗拉强度和伸长率则更优，使得该镁合金材料具有更好的高温铸造性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种铸造镁合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将镁、铝和锌混合并熔炼，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入铼和锆并熔炼，得到混合物M2；
(3)向混合物M2中加入银进行熔炼，得到铸造镁合金；其中，
相对于100重量份的所述镁，所述铝的用量为1-10重量份，所述锌的用量为1-5重量份，所述铼的用量为0.1-2重量份，所述锆的用量为0.2-3重量份，所述银的用量为0.05-0.5重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述镁，所述铝的用量为3-7重量份，所述锌的用量为2-4重量份，所述铼的用量为0.5-1重量份，所述锆的用量为1-2重量份，所述银的用量为0.1-0.3重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中的熔炼温度为600-750℃。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(2)中的熔炼温度为700-900℃。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(3)中的熔炼温度为850-1050℃。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述熔炼过程中还包括通入保护气。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其中，所述保护气为氮气或氦气。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制得的铸造镁合金。
9.一种根据权利要求8所述的铸造镁合金的应用。
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