CN111172441A - 一种铸造镁合金及其制备方法 - Google Patents

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CN111172441A CN202010070474.9A CN202010070474A CN111172441A CN 111172441 A CN111172441 A CN 111172441A CN 202010070474 A CN202010070474 A CN 202010070474A CN 111172441 A CN111172441 A CN 111172441A
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Abstract

本发明提供一种铸造镁合金及其制备方法,所述镁合金包括如下组分:Al:7.28~8.88wt%;Zn:0.67~0.78wt%;Ti:1.12~1.85wt%;其余为Mg。本发明提供的铸造镁合金及其制备方法,使铸造镁合金有更好的强度和塑性。

Description

一种铸造镁合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料领域,具体涉及一种铸造镁合金及其制备方法。
背景技术
随着汽车轻量化不断发展,很多汽车零件都由镁合金铸造制成,镁合金具有高的比强度和比刚度,尺寸稳定性高,减震性能、导热性能、铸造性能和可切削加工性能良好等一系列优点,是目前工业上应用最轻的金属结构材料和特殊用途的功能材料,被广泛应用于汽车工业、航空航天、武器装备、冶金化工等领域。
但是,在铸造过程中,镁合金的晶粒容易粗化,导致其强度、塑性在铸造后降低。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种铸造镁合金及其制备方法,使铸造镁合金有更好的强度和塑性。
为达到上述目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种铸造镁合金,所述铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28~8.88wt%;Zn:0.67~0.78wt%;Ti:1.12~1.85wt%;其余为Mg。
本发明实施例还提供了一种铸造镁合金的制备方法,所述方法包括:
将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液;
将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液;
将所述混合熔液浇注至模具,形成所述铸造镁合金的铸锭。
上述方案中,所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液,包括:
将预热至240~260℃的Mg的固体原材料加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液。
上述方案中,所述将预热至240~260℃的Mg的固体原材料加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液,包括:
将预热至240~260℃的Mg的固体原材料表面撒上覆盖剂,通入惰性保护气体,加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液。
上述方案中,所述将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液,包括:
在Mg熔液中扒渣,然后将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,搅拌后撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30~35分钟,形成混合熔液。
上述方案中,将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,包括:
在Mg熔液中,分别加入预热至240~260℃的Al的固体原材料、预热至240~260℃的Zn的固体原材料和常温的K2TiF6的固体原材料。
上述方案中,在将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,搅拌后撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30~35分钟,形成混合熔液之后,所述方法还包括:
将混合熔液加热至720~740℃,加入精炼剂,搅拌9~11分钟后,将混合熔液静置,静置时间大于20分钟,打掉表面的浮渣,再将所述混合熔液浇注至模具。
上述方案中,在形成所述铸造镁合金的铸锭之后,所述方法还包括:
将所得的铸造镁合金的铸锭在400℃的温度下固溶处理7.5~8.5个小时,在165℃的温度下时效处理14~18小时。
上述方案中,在所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液之前,所述方法还包括:
将坩埚加热至240~260℃,表面涂刷ZnO涂料;
将涂刷ZnO涂料的坩埚加热到500℃,保温18~20min。
上述方案中,在所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液之前,所述方法还包括:
将模具涂刷ZnO涂料;
将涂刷ZnO涂料的模具加热至240~260℃预热。
本发明实施例提供了一种铸造镁合金及其制备方法,所述铸造镁合金包括如下组分:Al:7.28~8.88wt%;Zn:0.67~0.78wt%;Ti:1.12~1.85wt%;其余为Mg;可见,本发明实施例提供的铸造镁合金及其制备方法,通过在普通铸造镁合金中加入Ti,能细化晶粒,使铸造镁合金有更好的强度和塑性。
本发明实施例的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解,下面描述的附图仅仅是本发明实施例的一部分附图,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例铸造镁合金的制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例铸造镁合金的制备方法的详细流程示意图。
具体实施方式
现有技术中,在解决铸造镁合金强度的问题上,有一些解决方案,但是效果还不尽如人意,例如公开号为CN106636823A的发明专利,公开了一种新型镁合金复合材料,通过向传统镁合金中添加稀土Nd和稀土Ce,同时施加电磁场,提高了传统镁合金的耐磨性、硬度和强韧性。但是添加昂贵的稀土元素极大的增加了材料成本。
针对上述问题,本发明实施例提供了一种铸造镁合金,所述铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28~8.88wt%;Zn:0.67~0.78wt%;Ti:1.12~1.85wt%;其余为Mg。这里,Al为铝,英文名为:Aluminium,Zn为锌,英文名为:zinc,Ti为钛,英文名为:Titanium,Mg为镁,英文名为:Magnesium。
本发明实施例提供的铸造镁合金,通过在普通铸造镁合金中加入Ti,能细化晶粒,使铸造镁合金有更好的强度和塑性,且无需使用稀土元素,成本低。
具体地,加入Ti,晶粒的细化可以达到Mg-Zr中间合金的程度。
本发明实施例还提供了一种上面所述的铸造镁合金的制备方法,所述方法包括:
将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液;
将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液;
将所述混合熔液浇注至模具,形成所述铸造镁合金的铸锭。
这里,Al、Zn的添加比例按上面所述的铸造镁合金所述的比例,K2TiF6的比例为1.00%~2.0wt%,其余的为Mg。
在本发明的另一些实施例中,所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液,可以包括:
将预热至240~260℃的Mg的固体原材料加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液。
这样,Mg的固体原材料熔化的速度更快,Mg熔液更均匀,是更佳的实施方式。
在本发明的另一些实施例中,所述将预热至240~260℃的Mg的固体原材料加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液,包括:
将预热至240~260℃的Mg的固体原材料表面撒上覆盖剂,通入惰性保护气体,加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液。加入覆盖剂不仅可以防止金属氧化和吸气,还有吸附造渣精炼的作用,是更佳的实施方式。
加入惰性保护气体的作用在于:由于镁着火点很低(350℃),当温度高于350℃时,镁就会剧烈的燃烧。因此在镁熔炼的过程中要对镁液进行保护。是更佳的实施方式。具体地,所述惰性保护气体可以是CO2和SF6
在本发明的另一些实施例中,所述将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液,包括:
将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,搅拌后撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30~35分钟,形成混合熔液。
这样,混合熔液更均匀,是更佳的实施方式。加入覆盖剂不仅可以防止金属氧化和吸气,还有吸附造渣精炼的作用,是更佳的实施方式。
在本发明的另一些实施例中,将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,包括:
在Mg熔液中,分别加入预热至240~260℃的Al的固体原材料、预热至240~260℃的Zn的固体原材料和常温的K2TiF6的固体原材料。
这里,K2TiF6为一种氟钛酸盐,是一种常用化学药剂,可以在熔炼的过程中溶解出钛。而通过K2TiF6获得钛,具有制备方便、成本低的优点,是更佳的实施方式。
这样,固体原材料熔化的速度更快,混合熔液更均匀,是更佳的实施方式。
在本发明的另一些实施例中,在将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,搅拌后撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30~35分钟,形成混合熔液之后,所述方法还包括:
将混合熔液加热至720~740℃,加入精炼剂,搅拌9~11分钟后,将混合熔液静置,静置时间大于20分钟,打掉表面的浮渣,再将所述混合熔液浇注至模具。
这样,混合熔液更均匀,杂质更少,是更佳的实施方式。精炼剂主要是用于清除混合熔液内部的氢和浮游的氧化夹渣,使混合熔液更纯净,并兼有清渣剂的作用。
在本发明的另一些实施例中,在形成所述铸造镁合金的铸锭之后,所述方法还包括:
将所得的铸造镁合金的铸锭在400℃的温度下固溶处理7.5~8.5个小时,在165℃的温度下时效处理14~18小时。
这样,能使铸造镁合金的晶粒更细,应力更小,组织更稳定,综合机械性能更高。
固溶处理的目的是为了将大量的溶质原子溶入基体的晶格中,由于溶质原子与基体原子的原子半径和弹性模量不同,使基体的晶格发生畸变,从而起到弥散强化和固溶强化的作用,增加镁合金的强度和塑性。
时效处理是指镁合金在时效过程中,组织中析出以β相为主的均匀细小的连续析出相,细小而密集的第二相有效阻碍位错运动和晶界滑移,产生弥散强化,使镁合金具有较高的塑性变形抗力。在本发明的另一些实施例中,在所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液之前,所述方法还包括:
将坩埚加热至240~260℃,表面涂刷ZnO涂料;
将涂刷ZnO涂料的坩埚加热到500℃,保温18~20min。
这里,ZnO为氧化锌,英文名为:Zinc oxide。
这样,坩埚更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。是更佳的实施方式。ZnO涂料具有良好的耐热性,有使产品涂膜柔韧、牢固、不透水,从而能阻止金属的锈蚀。
在本发明的另一些实施例中,在所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液之前,所述方法还包括:
将模具涂刷ZnO涂料;
将涂刷ZnO涂料的模具加热至240~260℃预热。
这样,模具更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。是更佳的实施方式。
为更清楚的了解本发明,以下结合附图及具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。并且,下面描述的实施例,仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。本技术领域的普通技术人员,根据这些实施例,在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:8.88wt%;Zn:0.67wt%;Ti:1.85wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
这里,Fe为铁单质化学式,铁的英文名为iron(Ferrum)。这里的铁是在熔炼过程中,由固体原材料、熔炼器具中的杂质产生的,含量越小越好,越小对本实施例的铸造镁合金的性能影响最小,下同。
实施例二
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:8.12wt%;Zn:0.78wt%;Ti:1.53wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例三
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28wt%;Zn:0.77wt%;Ti:1.12wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例四
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:8.88wt%;Zn:0.78wt%;Ti:1.85wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例五
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28wt%;Zn:0.67wt%;Ti:1.12wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例六
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:8.88wt%;Zn:0.78wt%;Ti:1.12wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例七
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28wt%;Zn:0.67wt%;Ti:1.85wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例八
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:8.88wt%;Zn:0.67wt%;Ti:1.12wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例九
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28wt%;Zn:0.77wt%;Ti:1.85wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例十
本实施例提供了一种铸造镁合金,本实施例的铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28wt%;Zn:0.78wt%;Ti:1.12wt%;Fe≤0.05%;其余为Mg。
实施例十一
本实施例提供了一种铸造镁合金的制备方法,所述铸造镁合金可以是实施例一~实施例十中的任意一种,如图1所示,所述制备方法包括如下步骤:
步骤101:将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液;
步骤102:将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液;
步骤103:将所述混合熔液浇注至模具,形成所述铸造镁合金的铸锭。
这里,Al、Zn的添加比例按实施例一~实施例十中的任意一种所述的铸造镁合金所述的比例,K2TiF6的比例为1.00%~2.0wt%,其余的为Mg。下面的实施例也是如此,不再赘述。
具体的实际生产中,所述制备方法还会有更详细的步骤,如图2所示,更详细的步骤包括:
步骤201:将坩埚清洗后加热至250℃,表面涂刷ZnO涂料后,将坩埚加热至500℃,保温20min;坩埚的加热是将坩埚放入加热炉中实现的,坩埚的基材为低碳钢。
步骤202:将模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩涂刷ZnO涂料,然后放入烘箱中进行250℃预热。这样,模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。
步骤203:将Mg、Al和Zn的固体原材料预热至250℃,去除水分。这里的Mg、Al和Zn的固体原材料,均为工业纯镁、工业纯铝及工业纯锌,纯度均在99.5%以上。
步骤204:将预热至250℃的Mg的固体原材料放入坩埚中,在Mg的固体原材料的表面撒上覆盖剂,然后通入CO2和SF6保护气,升温到720℃并保温30分钟,形成Mg熔液。这里,覆盖剂的配方按重量百分比为:50%KCl+50%NaCl。这样,效果更好,成本低。
步骤205:在Mg熔液中扒渣。
步骤206:将预热好的Al和Zn的固体原材料以及常温的K2TiF6依次加入到Mg熔液中并进行充分搅拌,形成混合熔液,在混合熔熔液表面均匀撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30分钟。这里,覆盖剂的配方按重量百分比为:50%KCl+50%NaCl。这样,效果更好,成本低。
步骤207:将混合熔液加热至730℃,加入精炼剂,搅拌10分钟后,将混合熔液静置,静置时间:20分钟。这里,精炼剂为六氯乙烷,六氯乙烷能润湿和溶解吸附金属液中呈悬浮状态的氧化物,具有很好的除气精炼作用。
步骤208:打掉混合熔液表面的浮渣,在720℃的条件下浇铸至预热到250℃的模具中,制备出铸锭。
步骤209:对所述铸造镁合金铸锭进行固溶处理,所述固溶处理包括:
温度:400℃,时间:8小时。
步骤210:对固溶后的铸造镁合金铸锭进行时效处理,所述时效处理包括:温度:165℃,时间:16小时。
实施例十二
本实施例提供了一种铸造镁合金的制备方法,所述铸造镁合金可以是实施例一~实施例十中的任意一种,所述制备方法包括如下步骤:
步骤301:将坩埚清洗后加热至260℃,表面涂刷ZnO涂料后,将坩埚加热至510℃,保温20min;坩埚的加热是将坩埚放入加热炉中实现的,坩埚的基材为低碳钢。
步骤302:将模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩涂刷ZnO涂料,然后放入烘箱中进行260℃预热。这样,模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。
步骤303:将Mg、Al和Zn的固体原材料预热至260℃,去除水分。这里的Mg、Al和Zn的固体原材料,均为工业纯镁、工业纯铝及工业纯锌,纯度均在99.5%以上。
步骤304:将预热至260℃的Mg的固体原材料放入坩埚中,在Mg的固体原材料的表面撒上覆盖剂,然后通入CO2和SF6保护气,升温到730℃并保温35分钟,形成Mg熔液。
步骤305:在Mg熔液中扒渣。
步骤306:将预热好的Al和Zn的固体原材料以及常温的K2TiF6依次加入到Mg熔液中并进行充分搅拌,形成混合熔液,在混合熔熔液表面均匀撒入覆盖剂,并在730℃的温度下保温35分钟。
步骤307:将混合熔液加热至740℃,加入精炼剂,搅拌12分钟后,将混合熔液静置,静置时间:30分钟。
步骤308:打掉混合熔液表面的浮渣,在730℃的条件下浇铸至预热到260℃的模具中,制备出铸锭。
步骤309:对所述铸造镁合金铸锭进行固溶处理,所述固溶处理包括:
温度:400℃,时间:8.5小时。
步骤310:对固溶后的铸造镁合金铸锭进行时效处理,所述时效处理包括:
温度:165℃,时间:18小时。
因本实施例的流程与实施例十一的区别仅在于过程中的温度、时间等参数,其它均一致,因此流程示意图不再另行示出,可参见图2。
实施例十三
本实施例提供了一种铸造镁合金的制备方法,所述铸造镁合金可以是实施例一~实施例十中的任意一种,所述制备方法包括如下步骤:
步骤401:将坩埚清洗后加热至240℃,表面涂刷ZnO涂料后,将坩埚加热至490℃,保温20min;坩埚的加热是将坩埚放入加热炉中实现的,坩埚的基材为低碳钢。
步骤402:将模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩涂刷ZnO涂料,然后放入烘箱中进行240℃预热。这样,模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。
步骤403:将Mg、Al和Zn的固体原材料预热至240℃,去除水分。这里的Mg、Al和Zn的固体原材料,均为工业纯镁、工业纯铝及工业纯锌,纯度均在99.5%以上。
步骤404:将预热至240℃的Mg的固体原材料放入坩埚中,在Mg的固体原材料的表面撒上覆盖剂,然后通入CO2和SF6保护气,升温到710℃并保温35分钟,形成Mg熔液。
步骤405:在Mg熔液中扒渣。
步骤406:将预热好的Al和Zn的固体原材料以及常温的K2TiF6依次加入到Mg熔液中并进行充分搅拌,形成混合熔液,在混合熔熔液表面均匀撒入覆盖剂,并在710℃的温度下保温35分钟。
步骤407:将混合熔液加热至720℃,加入精炼剂,搅拌12分钟后,将混合熔液静置,静置时间:30分钟。
步骤408:打掉混合熔液表面的浮渣,在710℃的条件下浇铸至预热到240℃的模具中,制备出铸锭。
步骤409:对所述铸造镁合金铸锭进行固溶处理,所述固溶处理包括:
温度:400℃,时间:8.5小时。
步骤410:对固溶后的铸造镁合金铸锭进行时效处理,所述时效处理包括:
温度:165℃,时间:18小时。
因本实施例的流程与实施例十一的区别仅在于过程中的温度、时间等参数,其它均一致,因此流程示意图不再另行示出,可参见图2。
实施例十四
本实施例提供了一种铸造镁合金的制备方法,所述铸造镁合金可以是实施例一~实施例十中的任意一种,所述制备方法包括如下步骤:
步骤501:将坩埚清洗后加热至260℃,表面涂刷ZnO涂料后,将坩埚加热至510℃,保温18min;坩埚的加热是将坩埚放入加热炉中实现的,坩埚的基材为低碳钢。
步骤502:将模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩涂刷ZnO涂料,然后放入烘箱中进行260℃预热。这样,模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。
步骤503:将Mg、Al和Zn的固体原材料预热至260℃,去除水分。这里的Mg、Al和Zn的固体原材料,均为工业纯镁、工业纯铝及工业纯锌,纯度均在99.5%以上。
步骤504:将预热至260℃的Mg的固体原材料放入坩埚中,在Mg的固体原材料的表面撒上覆盖剂,然后通入CO2和SF6保护气,升温到730℃并保温30分钟,形成Mg熔液。
步骤505:在Mg熔液中扒渣。
步骤506:将预热好的Al和Zn的固体原材料以及常温的K2TiF6依次加入到Mg熔液中并进行充分搅拌,形成混合熔液,在混合熔熔液表面均匀撒入覆盖剂,并在730℃的温度下保温30分钟。
步骤507:将混合熔液加热至740℃,加入精炼剂,搅拌12分钟后,将混合熔液静置,静置时间:20分钟。
步骤508:打掉混合熔液表面的浮渣,在730℃的条件下浇铸至预热到260℃的模具中,制备出铸锭。
步骤509:对所述铸造镁合金铸锭进行固溶处理,所述固溶处理包括:
温度:400℃,时间:7.5小时。
步骤510:对固溶后的铸造镁合金铸锭进行时效处理,所述时效处理包括:温度:165℃,时间:14小时。
因本实施例的流程与实施例十一的区别仅在于过程中的温度、时间等参数,其它均一致,因此流程示意图不再另行示出,可参见图2。
实施例十五
本实施例提供了一种铸造镁合金的制备方法,所述铸造镁合金可以是实施例一~实施例十中的任意一种,所述制备方法包括如下步骤:
步骤601:将坩埚清洗后加热至240℃,表面涂刷ZnO涂料后,将坩埚加热至490℃,保温18min;坩埚的加热是将坩埚放入加热炉中实现的,坩埚的基材为低碳钢。
步骤602:将模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩涂刷ZnO涂料,然后放入烘箱中进行240℃预热。这样,模具、搅拌棒、扒渣勺和钟罩更耐热、且不易锈蚀,使用寿命长。
步骤603:将Mg、Al和Zn的固体原材料预热至240℃,去除水分。这里的Mg、Al和Zn的固体原材料,均为工业纯镁、工业纯铝及工业纯锌,纯度均在99.5%以上。
步骤604:将预热至240℃的Mg的固体原材料放入坩埚中,在Mg的固体原材料的表面撒上覆盖剂,然后通入CO2和SF6保护气,升温到710℃并保温30分钟,形成Mg熔液。
步骤605:在Mg熔液中扒渣。
步骤606:将预热好的Al和Zn的固体原材料以及常温的K2TiF6依次加入到Mg熔液中并进行充分搅拌,形成混合熔液,在混合熔熔液表面均匀撒入覆盖剂,并在710℃的温度下保温30分钟。
步骤607:将混合熔液加热至720℃,加入精炼剂,搅拌10分钟后,将混合熔液静置,静置时间:20分钟。
步骤608:打掉混合熔液表面的浮渣,在710℃的条件下浇铸至预热到240℃的模具中,制备出铸锭。
步骤609:对所述铸造镁合金铸锭进行固溶处理,所述固溶处理包括:
温度:400℃,时间:7.5小时。
步骤610:对固溶后的铸造镁合金铸锭进行时效处理,所述时效处理包括:
温度:165℃,时间:14小时。因本实施例的流程与实施例十一的区别仅在于过程中的温度、时间等参数,其它均一致,因此流程示意图不再另行示出,可参见图2。
为了更清楚的了解本发明实施例铸造镁合金的性能,下面以常规的铸造镁合金AZ91作为对比例,与上面的实施例一~实施例十,在同等条件下进行力学性能测试,测试结果如表1:
Figure BDA0002377176600000141
表1
为了表达简洁,仅示出实施例一~实施例三的数据,本发明的其它实施例数据类似。从表1的数据可以看出,本发明实施例的铸造镁合金具有较高的抗拉强度、屈服强度和延伸率,比常规的AZ91的性能更优越。而且,由于在制备过程中,使用了常规的化学药剂氟钛酸盐,而氟钛酸盐的取材方便,成本低。
本说明书中未说明的或说明不清楚的为本领域公知技术。
在本发明实施例记载中,除非另有说明和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,可以是电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
本发明实施例中如有涉及的术语“第一\第二\第三”,仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。
应理解,说明书通篇中提到的“一实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解,在本发明的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铸造镁合金,其特征在于,所述铸造镁合金包括如下组分:
Al:7.28~8.88wt%;Zn:0.67~0.78wt%;Ti:1.12~1.85wt%;其余为Mg。
2.一种权利要求1所述的铸造镁合金的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液;
将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液;
将所述混合熔液浇注至模具,形成所述铸造镁合金的铸锭。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液,包括:
将预热至240~260℃的Mg的固体原材料加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将预热至240~260℃的Mg的固体原材料加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液,包括:
将预热至240~260℃的Mg的固体原材料表面撒上所述覆盖剂,通入惰性保护气体,加热到710~730℃,保温30~35分钟,形成Mg熔液。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液进行搅拌,形成混合熔液,包括:
在Mg熔液中扒渣,然后将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,搅拌后撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30~35分钟,形成混合熔液。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,包括:
在Mg熔液中,分别加入预热至240~260℃的Al的固体原材料、预热至240~260℃的Zn的固体原材料和常温的K2TiF6的固体原材料。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在将Al的固体原材料、Zn的固体原材料和K2TiF6的固体原材料依次加入所述Mg熔液,搅拌后撒入覆盖剂,并在720℃的温度下保温30~35分钟,形成混合熔液之后,所述方法还包括:
将混合熔液加热至720~740℃,加入精炼剂,搅拌9~11分钟后,将混合熔液静置,静置时间大于20分钟,打掉表面的浮渣,再将所述混合熔液浇注至模具。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在形成所述铸造镁合金的铸锭之后,所述方法还包括:
将所得的铸造镁合金的铸锭在400℃的温度下固溶处理7.5~8.5个小时,在165℃的温度下时效处理14~18小时。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液之前,所述方法还包括:
将坩埚加热至240~260℃,表面涂刷ZnO涂料;
将涂刷ZnO涂料的坩埚加热到500℃,保温18~20min。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述将Mg的固体原材料加热熔化,形成Mg熔液之前,所述方法还包括:
将所述模具涂刷ZnO涂料;
将涂刷ZnO涂料的模具加热至240~260℃预热。
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