CN107858573A - 一种镁合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镁合金，包括以下重量比的成分：Al 2‑5％，Cr 0.3‑0.8％，Sr 0.7‑1.6％，Fe 1.1‑1.8％，Ca 0.5‑1.1％，Ba 0.6‑1.8％，Si 0.3‑0.9％，B 1.6‑2.2％，Tb 0.1‑0.3％，Sm 0.1‑0.3％，余量为Mg。与现有技术相比，本发明以Al、Cr、Sr、Fe、Ca、Ba、Si、B、Tb、Sm、Mg为成分，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的镁合金的耐热性能。实验结果表明，本发明制备的镁合金的常温下抗拉强度265MPa，200℃下抗拉强度为219MPa，常温下伸长率为13％，200℃下伸长率为18％。

Description

一种镁合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及镁合金技术领域，尤其涉及一种镁合金及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，现今的各种产品的设计上都朝着质量轻、重环保的目标迈进，因此，对于产品材料的开发以及特性选择上，需要做相当程度的考虑。其中，又以合金材料的应用范围最为广泛。镁金属为实用性金属中具有重量轻、高制震能、以及回收优越等优点，并且可以与其他金属元素结合而形成具有高强度重量比、以及良好的耐冲击性与耐磨性的镁合金材料。
现有技术中，镁合金及其制备方法已经得到了广泛的报道，例如，申请号为201510926114.3的中国专利文献报道了一种镁合金，按重量比含有锰6-7％、硅0.2-1％、钒1-1.5％、铁0.1-0.15％、钨0.15-0.3％、锌0.2-0.5％、余量为镁和难以去除的杂质；上述配料充分混合过2个小时空冷后放入炼炉中加热，加热完成后进行压铸工作，压铸完放到室外进行空冷。申请号为200980143283.2的中国专利文献报道了一种镁合金及镁合金铸件，由以下物质形成，即，将整体设为100质量％时，2-6％的Al、组成比(Ca/Al)为0.5-1.5的Ca、0.1-0.7％的Mn、1-6％的Sr、和作为剩余部分的Mg和不可避免的杂质和/或改性元素。由此，得到了除具有优异的常温特性之外，耐蠕变性和热传导率等高温特性也优异的Mg合金。申请号为201310581910.9的中国专利文献报道了一种铝合金，具体是一种铝镁合金，其成分按重量百分比为：Mg：4.4-4.8％、Mn：0.6-0.9％、Cr:0.05-0.1％、Si：0.25％、Sr:0.05％、Cu：0.1％、Ti：0.1％、Zn：0.2％、Fe：0.2％、Bi:0.1％、Sb：0.05％、Sn:0.02％、V：0.045％，余量为Al。
但是，上述报道的镁合金的耐热性能有待于进一步提高。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种镁合金及其制备方法，具有良好的耐热性能。
有鉴于此，本发明提供了一种镁合金，包括以下重量比的成分：Al 2-5％，Cr 0.3-0.8％，Sr 0.7-1.6％，Fe 1.1-1.8％，Ca 0.5-1.1％，Ba 0.6-1.8％，Si 0.3-0.9％，B 1.6-2.2％，Tb 0.1-0.3％，Sm 0.1-0.3％，余量为Mg。
优选的，Al 2-4％。
优选的，Cr 0.5-0.8％。
优选的，Sr 0.7-1.2％。
优选的，Fe 1.4-1.8％。
优选的，Ca 0.5-0.9％。
优选的，Ba 0.6-1.2％。
优选的，Si 0.5-0.9％。
优选的，B 1.7-2.1％。
优选的，Sm 0.1-0.2％。
本发明提供一种镁合金，包括以下重量比的成分：Al 2-5％，Cr 0.3-0.8％，Sr0.7-1.6％，Fe 1.1-1.8％，Ca 0.5-1.1％，Ba 0.6-1.8％，Si 0.3-0.9％，B 1.6-2.2％，Tb0.1-0.3％，Sm 0.1-0.3％，余量为Mg。与现有技术相比，本发明以Al、Cr、Sr、Fe、Ca、Ba、Si、B、Tb、Sm、Mg为成分，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的镁合金的耐热性能。实验结果表明，本发明制备的镁合金的常温下抗拉强度265MPa，200℃下抗拉强度为219MPa，常温下伸长率为13％，200℃下伸长率为18％。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种镁合金，包括以下重量比的成分：Al 2-5％，Cr 0.3-0.8％，Sr 0.7-1.6％，Fe 1.1-1.8％，Ca 0.5-1.1％，Ba 0.6-1.8％，Si 0.3-0.9％，B 1.6-2.2％，Tb 0.1-0.3％，Sm 0.1-0.3％，余量为Mg。
作为优选方案，Al 2-4％，Cr 0.5-0.8％，Sr 0.7-1.2％，Fe 1.4-1.8％，Ca 0.5-0.9％，Ba 0.6-1.2％，Si 0.5-0.9％，B 1.7-2.1％，Sm 0.1-0.2％。
本发明提供一种镁合金，包括以下重量比的成分：Al 2-5％，Cr 0.3-0.8％，Sr0.7-1.6％，Fe 1.1-1.8％，Ca 0.5-1.1％，Ba 0.6-1.8％，Si 0.3-0.9％，B 1.6-2.2％，Tb0.1-0.3％，Sm 0.1-0.3％，余量为Mg。与现有技术相比，本发明以Al、Cr、Sr、Fe、Ca、Ba、Si、B、Tb、Sm、Mg为成分，各个成分相互作用、相互影响，提高了制备的镁合金的耐热性能。实验结果表明，本发明制备的镁合金的常温下抗拉强度265MPa，200℃下抗拉强度为219MPa，常温下伸长率为13％，200℃下伸长率为18％。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
本发明实施例采用的原料均为市购。
实施例1
本实施例中，镁合金的组成成分和质量百分比为：Al 2％，Cr 0.8％，Sr 0.7％，Fe1.8％，Ca 0.5％r，Ba 1.8％，Si 0.3％，B 2.2％，Tb 0.1％，Sm 0.3％，余量为Mg。
按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入原料，升温至560℃，保温3小时，升温至820摄氏度，保温5小时，然后降温到700℃，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
采用固溶处理的方法对铸态合金进行热处理，固溶温度为430-450℃，固溶时间为5小时，铸件出炉后水淬。
实施例2
本实施例中，镁合金的组成成分和质量百分比为：Al 5％，Cr 0.3％，Sr 1.6％，Fe1.1％，Ca 1.1％r，Ba0.6％，Si 0.9％，B 1.6％，Tb0.3％，Sm 0.1％，余量为Mg。
按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入原料，升温至560℃，保温3小时，升温至820摄氏度，保温5小时，然后降温到700℃，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
采用固溶处理的方法对铸态合金进行热处理，固溶温度为430-450℃，固溶时间为5小时，铸件出炉后水淬。
实施例3
本实施例中，镁合金的组成成分和质量百分比为：Al 3％，Cr 0.6％，Sr 0.8％，Fe1.5％，Ca 0.7％r，Ba0.8％，Si 0.5％，B 1.8％，Tb 0.2％，Sm 0.2％，余量为Mg。
按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入原料，升温至560℃，保温3小时，升温至820摄氏度，保温5小时，然后降温到700℃，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
采用固溶处理的方法对铸态合金进行热处理，固溶温度为430-450℃，固溶时间为5小时，铸件出炉后水淬。
实施例4
本实施例中，镁合金的组成成分和质量百分比为：Al 4％，Cr 0.7％，Sr 0.8％，Fe1.4％，Ca 0.6％r，Ba 0.7％，Si 0.8％，B 1.9％，Tb 0.3％，Sm 0.1％，余量为Mg。
按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入原料，升温至560℃，保温3小时，升温至820摄氏度，保温5小时，然后降温到700℃，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
采用固溶处理的方法对铸态合金进行热处理，固溶温度为430-450℃，固溶时间为5小时，铸件出炉后水淬。
实施例5
本实施例中，镁合金的组成成分和质量百分比为：Al 2％，Cr 0.4％，Sr 0.7-1.6％，Fe 1.7％，Ca 0.6％r，Ba0.7％，Si 0.9％，B 1.6％，Tb 0.1％，Sm 0.2％，余量为Mg。
按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入原料，升温至560℃，保温3小时，升温至820摄氏度，保温5小时，然后降温到700℃，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
采用固溶处理的方法对铸态合金进行热处理，固溶温度为430-450℃，固溶时间为5小时，铸件出炉后水淬。
分别对本发明实施例制备的镁合金的性能进行测试，结果如表1所示。
表1本发明实施例制备的镁合金的力学性能
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种镁合金，其特征在于，包括以下重量比的成分：
Al 2-5％，Cr 0.3-0.8％，Sr 0.7-1.6％，Fe 1.1-1.8％，Ca 0.5-1.1％，Ba 0.6-1.8％，Si 0.3-0.9％，B 1.6-2.2％，Tb 0.1-0.3％，Sm 0.1-0.3％，余量为Mg。
2.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Al 2-4％。
3.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Cr 0.5-0.8％。
4.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Sr 0.7-1.2％。
5.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Fe 1.4-1.8％。
6.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Ca 0.5-0.9％。
7.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Ba 0.6-1.2％。
8.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Si 0.5-0.9％。
9.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，B 1.7-2.1％。
10.根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，Sm 0.1-0.2％。
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