CN104561717A - 高性能耐热铸造镁合金及其制备方法 - Google Patents

高性能耐热铸造镁合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

高性能耐热铸造镁合金及其制备方法，镁合金组分及质量百分比：Zn5%~8%，Si1.5%，Sn3%，Sr0.5%，Bi0.5%，其余为Mg。方法：按上述百分比配料；用铁制坩埚在坩埚电阻炉中熔炼Mg至熔化，再加入Zn、Si、Sn、Sr和Bi，熔炼温度为720℃~750℃，用N2和SF6混合气体作为保护气体，将得到的液态金属在730℃时浇注；得到铸锭经过350℃固溶24小时后升温至450℃再固溶12小时，固溶后的铸锭在200℃下时效36~60小时。得到高性能耐热铸造镁合金，室温抗拉强度≥320MPa，伸长率≥6%；200℃下抗拉强度≥220MPa，伸长率≥9%，具有良好的综合力学性能，可广泛应用于商业部件，包括汽车零部件、电子产品部件及航天航空用部件。

Description

高性能耐热铸造镁合金及其制备方法
技术领域
本发明属于镁合金材料技术领域，具体涉及一种高性能耐热铸造镁合金及其制备方法。
背景技术
镁合金具有低密度、阻尼减震性好、电磁屏蔽效果好、机加工性能优异、零件尺寸稳定、较高的比强度和比刚度及易于回收利用等优点，随着科学技术的不断进步，节能降耗要求的提高及对环保的日益重视，尤其从2001年家电再循环法实施以来，具有优越再循环特性的镁合金在汽车工业、电子工业和航天航空工业等领域正得到日益广泛的应用，近年来镁合金产量在全球的年增长率高达20％以上，显示出极大的应用前景。
自20世纪70年代发生能源危机以来，世界汽车制造业受节能与环保这两个因素的制约，汽车设计专家们想方设法减轻汽车重量，以到达减少汽油消耗和废气排放量的双重效果。减轻重量就意味着减少燃料消耗并减少了污染环境排放物的产生，因此镁合金成了汽车“轻量化”最具吸引力的结构材料之一。由于高温下镁合金的滑移系及滑移面增加，镁合金急速软化强度降低，最终导致失效。用于汽车等零部件的镁合金不得不增大壁厚，因此提高镁合金的高温强度使其具有良好的综合性能，是新型镁合金开发的热点之一。
在高强度镁合金的研究中，镁合金主要通过合金元素产生的固溶强化、细晶强化和弥散强化等作用来提高镁合金的性能。镁合金的主要合金元素有Al、Zn、Mn、Zr、稀土元素及稀有金属元素等。目前存在的一些高性能耐热镁合金，大多数以重稀土或稀有金属为主要添加合金元素，成本高，只能应用在军工或航空航天领域。因此，当前高强度耐热镁合金的开发应兼顾高高性能和低成本两个方面的因素。
发明内容
本发明提供一种高性能耐热铸造镁合金及其制备方法，其目的是解决以往的合金所存在的问题，制备出室温抗拉强度≥320MPa，伸长率≥6％；200℃下抗拉强度≥220MPa，伸长率≥9％的高性能耐热铸造镁合金。
本发明是通过以下技术方案实施的：
高性能耐热铸造镁合金，其特征在于：镁合金中的组分及质量百分比为：Zn 5％～8％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg。
镁合金室温抗拉强度≥320MPa，伸长率≥6％。
镁合金200℃下抗拉强度≥220MPa，伸长率≥9％。
高性能耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 5％～8％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，熔炼温度控制在720℃-750℃，采用N2和SF6一定比例混合气体进行保护，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭在350℃固溶24小时后升温至450℃固溶12小时后，再在200℃条件下时效36～60小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
金属Sr采用多孔钟罩压入。
在正常铸造工艺下，浇注时模具采用金属型。
优点效果：本发明提供一种高性能耐热铸造镁合金及其制备方法，本发明加入Zn、Si、Sn、Bi和Sr五种合金元素，制备高性能耐热铸造镁合金。加入Zn能提高镁合金的固溶时效强化效果，提高合金塑性，热处理后析出的MgZn相能起到第二相强化的作用。生成的Mg2Sn、MgSnSr和Mg2Si相都是高温性能良好的高温强化相，Zn还可以使Mg2Sn的时效析出时间缩短并细化Mg2Sn相。因此Zn的加入能有效的提高镁合金的室温及高温性能，并改善镁合金的热处理工艺性能。
在现有的镁合金应用中，铸造镁合金的占有量高达90％，并且在工装和模具设计上，可以借鉴铝合金成熟的设计经验，甚至可以达到互换的程度。因此，开发低成本高强度耐热铸造镁合金，具有广泛的应用前景。
本发明方法制备的高性能高铸造耐热镁合金，室温抗拉强度≥320MPa，伸长率≥6％；200℃下抗拉强度≥220MPa，伸长率≥9％，具有良好的综合力学性能，可广泛应用于商业部件，包括汽车零部件、电子产品部件及航天航空用部件。
附图说明：
图1为线切割的拉伸试样尺寸；
图2为实施例7制备的Mg-7Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi镁合金室温下拉伸的应力-应变曲线。
图3为实施例7制备的Mg-7Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi镁合金220℃下拉伸的应力-应变曲线。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。但本发明保护范围不仅限于以下实施例，应包含权利要求书中的全部内容。
实施例1：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 5％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 5％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效36小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-5Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温下抗拉强度为330MPa，伸长率为6.8％。200℃下抗拉强度为230MPa，伸长率为9.2％。
实施例2：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 6％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 6％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效36小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-6Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为340MPa，伸长率为7.2％。200℃下抗拉强度为235MPa，伸长率为9.4％。
实施例3：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 7％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 7％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效36小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-7Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为346MPa，伸长率为8.1％。200℃下抗拉强度为240MPa，伸长率为9.8％。
实施例4：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 8％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 8％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效36小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-8Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为342MPa，伸长率为7.8％。200℃下抗拉强度为236MPa，伸长率为9.4％。
实施例5：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 5％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 5％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效48小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-5Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温下抗拉强度为330MPa，伸长率为7.8％。200℃下抗拉强度为233MPa，伸长率为9.5％。
实施例6：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 6％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 6％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效48小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-6Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为340MPa，伸长率为8.2％。200℃下抗拉强度为235MPa，伸长率为9.6％。
实施例7：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 7％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 7％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效48小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-7Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为350MPa，伸长率为8.1％。200℃下抗拉强度为250MPa，伸长率为10.1％。
该条件下制备的Mg-7Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金的室温拉伸应力-应变曲线图如图2所示，220℃下的拉伸应力-应变曲线图如图3所示。拉伸试样采用线切割取样，样品尺寸如图1所示。
实施例8：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 8％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 8％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效48小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-8Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为348MPa，伸长率为8.2％。200℃下抗拉强度为240MPa，伸长率为9.8％。
实施例9：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 5％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 5％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效60小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-5Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温下抗拉强度为320MPa，伸长率为6.0％。200℃下抗拉强度为220MPa，伸长率为9.0％。
实施例10：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 6％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 6％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效60小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-6Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为336MPa，伸长率为7.2％。200℃下抗拉强度为233MPa，伸长率为9.6％。
实施例11：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 7％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 7％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效60小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-7Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为342MPa，伸长率为8.3％。200℃下抗拉强度为246MPa，伸长率为10.4％。
实施例12：
高性能耐热铸造镁合金，按质量百分比化学成分为：Zn 8％、Si1.5％、Sn 3％、Sr 0.5％、Bi 0.5％、其余为Mg。
制备方法如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 8％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，其中Ca采用多孔钟罩压入。熔炼温度控制在750℃，采用N2和SF6混合气体进行保护，按体积百分比计，N295％，SF65％，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭。
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭先在350℃条件下固溶24小时后升温至450℃继续固溶12小时，再在200℃条件下时效60小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
得到的Mg-8Zn-3Sn-1.5Si-0.5Sr-0.5Bi合金室温抗拉强度为345MPa，伸长率为7.8％。200℃下抗拉强度为240MPa，伸长率为9.4％。

Claims (5)

1.高性能耐热铸造镁合金，其特征在于：镁合金中的组分及质量百分比为：Zn：5％～8％；Si：1.5％；Sn：3％；Sr：0.5％：Bi：0.5％：其余为Mg。
2.根据权利要求1所述的高性能耐热铸造镁合金，其特征在于：该耐热镁合金室温抗拉强度≥320MPa，伸长率≥6％；200℃下抗拉强度≥220MPa，伸长率≥9％。
3.如权利要求1所述的高性能耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：
(1)配料：原料采用纯度大于99.95％的金属Mg、Sn、Zn、Sr、Bi及20％Mg-Si中间合金，按质量百分比Zn 5％～8％，Si 1.5％，Sn 3％，Sr 0.5％，Bi 0.5％，其余为Mg的比例配料；
(2)熔炼：采用铁坩埚，在坩埚电阻炉中熔炼，首先熔炼金属Mg，待金属Mg完全熔化后加入金属Sn、Zn、Sr、Bi及Mg-Si中间合金，熔炼温度控制在720℃～750℃，采用N2和SF6一定比例混合气体进行保护，得到金属液；
(3)浇注：浇注温度为730℃，金属模具预热温度为200℃，得到Φ13mm×110mm的圆柱状铸锭；
(4)热处理：将步骤(3)所得的铸锭在350℃固溶24小时升温至450℃固溶12小时后，再在200℃条件下时效36～60小时，得到高性能耐热铸造镁合金。
4.根据权利要求3所述高性能耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：金属Sr采用多孔钟罩压入。
5.根据权利要求3所述高性能耐热铸造镁合金的制备方法，其特征在于：在正常铸造工艺下，浇注时模具采用金属型。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671388A (zh) * 2016-04-14 2016-06-15 李刚 一种低压电网配电箱
CN105779835A (zh) * 2016-04-14 2016-07-20 李刚 一种电力户外环网箱
CN114086046A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 承德石油高等专科学校 一种兼具室温与高温高强度变形Mg-Sn-Sr-Zr-Sc合金及其制备工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030044997A (ko) * 2003-05-23 2003-06-09 연우인더스트리(주) 성형성이 우수한 마그네슘합금 및 이를 이용한마그네슘합금 제품의 제조방법
CN101386945A (zh) * 2008-11-03 2009-03-18 南京信息工程大学 韧性镁合金及其制备方法
WO2010056130A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Auckland Uniservices Limited Magnesium based alloys and processes for preparation thereof
CN101871066A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 中国科学院金属研究所 一种含锡与锌的高强韧性镁合金及其制备方法
CN102296219A (zh) * 2011-05-30 2011-12-28 四川大学 一种Mg-Sn-Sr基高强韧耐热镁合金

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030044997A (ko) * 2003-05-23 2003-06-09 연우인더스트리(주) 성형성이 우수한 마그네슘합금 및 이를 이용한마그네슘합금 제품의 제조방법
CN101386945A (zh) * 2008-11-03 2009-03-18 南京信息工程大学 韧性镁合金及其制备方法
WO2010056130A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Auckland Uniservices Limited Magnesium based alloys and processes for preparation thereof
CN101871066A (zh) * 2009-04-24 2010-10-27 中国科学院金属研究所 一种含锡与锌的高强韧性镁合金及其制备方法
CN102296219A (zh) * 2011-05-30 2011-12-28 四川大学 一种Mg-Sn-Sr基高强韧耐热镁合金

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨成亮: "《Mg-Sn-Si耐热镁合金的研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技1辑》 *
邱克强 等: "《Sr对Mg-5Sn-5Zn铸造镁合金组织的影响》", 《材料与冶金学报》 *
邱克强 等: "《铸态Mg-Sn-Si-Sr合金的显微组织与力学性能》", 《中国有色金属学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671388A (zh) * 2016-04-14 2016-06-15 李刚 一种低压电网配电箱
CN105779835A (zh) * 2016-04-14 2016-07-20 李刚 一种电力户外环网箱
CN114086046A (zh) * 2021-11-23 2022-02-25 承德石油高等专科学校 一种兼具室温与高温高强度变形Mg-Sn-Sr-Zr-Sc合金及其制备工艺
CN114086046B (zh) * 2021-11-23 2022-08-02 承德石油高等专科学校 一种兼具室温与高温高强度变形Mg-Sn-Sr-Zr-Sc合金及其制备工艺

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