CN115637363A - 一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件及其制备方法 - Google Patents

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CN115637363A CN202211380427.XA CN202211380427A CN115637363A CN 115637363 A CN115637363 A CN 115637363A CN 202211380427 A CN202211380427 A CN 202211380427A CN 115637363 A CN115637363 A CN 115637363A
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Abstract

本发明提供了一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件及其制备方法,属于金属材料加工技术领域。本发明采用Zn合金化,Zn元素的加入促使合金形成LPSO相,能很好的提升镁合金铸件的强度;Zr作为变质剂细化合金晶粒,以改善合金的组织,提升其强度和塑性;本发明采用底注式浇注系统,保证铸件充型时金属液流动平稳,呈层流状态,避免卷气;本发明的浇铸方式为低压铸造,能够使金属液更好的充型,使铸件组织更为致密,以保证其力学性能;浇铸后的第一铸件进行热处理,来改善铸件的组织以提升其力学性能;最后对铸件表面进行化学镀镍,化学镀镍采用碱式碳酸镍做主盐,pH值偏中性,减少对镁合金表面腐蚀产生影响,使铸件具有更好的耐腐蚀性能。

Description

一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域,尤其涉及一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件及其制备方法。
背景技术
Mg-Y-Nd-Gd-Zr镁合金是稀土镁合金的一种,它和常规镁合金一样,具有密度小、比刚度和比强度高、铸造性能好等优点;但相较于常规镁合金,稀土镁合金还能改善其合金强度低、塑性差等问题,具有较好的高温力学性能以及良好的时效强化效果而广泛地应用于直升机传动系统、动力系统、航空发动机、导弹制造等航空铸件制造领域,是比较优异的轻质耐热镁合金。
航空铸件的使用场景往往十分恶劣,所以对于其力学性能和耐热耐蚀性等方面都有着很高的要求。但目前镁合金类航空铸件普遍存在要么力学性能较好,但耐热耐蚀性能较差;要么具有较优异的耐热耐腐蚀性能,但力学性能无法得到保证的问题。
例如:CN113278857B公开了一种制备高强韧镁合金的方法,通过控制Sm、Mg、Zn、Ca、Mn的添加量,使稀土Sm与Mg、Zn、Ca形成大量的MgZnCaSm和MgZnSm纳米相,起到强化镁基体的作用,提高了合金的强度,且该纳米相尺寸细小,能够弥散分布在镁合金基体上,对基体的延伸率影响不大,该方法能够使合金具有很高的强度和韧性,但其耐腐蚀性能无法保证,限制了其应用范围。又如CN114686894A公开了一种镁合金材料的耐腐蚀性能增强方法,通过对镁合金材料进行表面预处理和清洗处理形成镜面;选择激光波长为800nm,脉冲宽度为104fs,频率为1kHz的飞秒激光加工系统;以不低于100mW的激光功率在镁合金材料的表面制备出由周期性的沟槽和脊构组成的微结构;以250~300℃的温度,对上步骤加工出表面微结构的镁合金材料热处理2~4h;得到所需的耐腐蚀的镁合金材料,其不足之处在于虽然得到了较好的耐腐蚀性能,但工艺较复杂,且无法兼顾合金的力学性能,应用范围较窄。再如CN114540683A公开了一种微合金化的耐腐蚀低成本镁合金及其制备方法,通过添加微量稀土元素实现微合金化,通过合金熔炼、浇注、短时保温处理及快速挤压后,调控镁合金中第二相的种类、尺寸、分布以及数量,以此提高镁合金的耐蚀性,其不足之处在于元素种类较多,难以精准调控,且无法兼顾力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件及其制备方法,本发明的镁合金铸件既具有较高的力学性能又能保证铸件优异的耐热耐腐蚀性能。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件的制备方法,包括以下步骤:
将镁合金铸件的制备原料进行熔炼,得到金属液;所述金属液的成分包括:3.5~4.5wt%的Y、2~3wt%的Nd、0~1wt%的Gd、>0且≤1wt%的Zr,>0且≤1.6wt%的Zn,余量的Mg;并且Nd+Gd:2.5~3.5wt%,Y+Nd+Gd:6.5~7.5wt%;
采用低压铸造的方式将所述金属液浇铸到底注式浇注系统的砂型铸型中,得到第一铸件;所述低压铸造的条件包括:浇注温度为720℃,砂型铸型温度为200℃,充型压力为30~50KPa;
将所述中间铸件进行热处理,得到第二铸件;
将所述第二铸件进行化学镀镍,得到高性能耐热耐蚀镁合金铸件;所述化学镀镍的镀液包括:14g/L2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O、23g/LNaH2PO2·H2O、12mL/LHF、11g/LNH4HF2、8g/L C3H6O3、6g/L C6H8O7·H2O,pH值为6~6.5。
优选的,所述制备原料包括:纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-Nd中间合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金和Mg-Zr中间合金。
优选的,所述熔炼包括:将纯Mg锭在700~800℃加热至熔化,然后在690~710℃加入纯Zn锭,待温度达到700℃以上,加入Mg-Nd中间合金、Mg-Y中间合金和Mg-Gd中间合金并不断搅拌,待所有中间合金完全熔化后保温8~20min;待温度达到750℃以上加入Mg-Zr中间合金并搅拌3~5min,待所述Mg-Zr中间合金完全熔化后保温8~15min,得到金属液;整个熔炼过程在99.5vol%CO2和0.5vol%SF6的混合气体保护下进行。
优选的,所述砂型铸型为3D打印得到,所述3D打印的铺砂层厚为0.3~0.5mm,打印速度为18~22s/layer,单PASS打印。
优选的,所述底注式浇注系统为缝隙式浇铸系统。
优选的,所述底注式浇注系统的浇口截面为圆形。
优选的,所述热处理包括依次进行固溶处理和时效处理。
优选的,所述固溶处理的温度为510~530℃,固溶时间为4~24h;所述时效处理的温度为180~350℃,时效时间为192h以下。
优选的,所述化学镀镍的温度为80~82℃,时间为58~62min。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的高性能耐热耐蚀镁合金铸件。
本发明采用Zn合金化,Zn元素的加入促使合金形成LPSO相(长周期堆积有序结构相),能很好的提升镁合金铸件的强度;Zr作为变质剂细化合金晶粒,以改善合金的组织,提升其强度和塑性;本发明的铸件所用材料属于稀土镁合金系列,具有良好的耐热性能;本发明采用底注式浇注系统,保证铸件充型时金属液流动平稳,呈层流状态,避免卷气;且本发明的浇铸方式为低压铸造,浇注温度为720℃,铸型温度为200℃,充型压力为30~50KPa,能够使金属液更好的充型,使铸件组织更为致密,以保证其力学性能;浇铸后的第一铸件进行热处理,来改善铸件的组织以提升其力学性能;最后对铸件表面进行化学镀镍,化学镀镍采用碱式碳酸镍做主盐,pH值偏中性,减少对镁合金表面腐蚀产生影响,使铸件具有更好的耐腐蚀性能,并进一步提高铸件的耐热性能。
实施例的结果表明,本发明制备的高性能耐热耐蚀镁合金铸件的平均晶粒尺寸为48~50μm,抗拉强度为240~250MPa,延伸率为10~12%。
进一步的,本发明的砂型铸型采用3D打印技术制备,3D打印制造出来的砂型的性能更佳,铸件的孔隙率更低,且不受铸件复杂程度的影响。此外,3D打印制备的砂型铸件具备高表面质量,可使铸件表面低粗糙度,少机加工或无需机加工,可有效降低成本。
具体实施方式
本发明提供了一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件的制备方法,包括以下步骤:
将镁合金铸件的制备原料进行熔炼,得到金属液;所述金属液的成分包括:3.5~4.5wt%的Y、2~3wt%的Nd、0~1wt%的Gd、>0且≤1wt%的Zr,>0且≤1.6wt%的Zn,余量的Mg;并且Nd+Gd:2.5~3.5wt%,Y+Nd+Gd:6.5~7.5wt%;
采用低压铸造的方式将所述金属液浇铸到底注式浇注系统的砂型铸型中,得到第一铸件;所述低压铸造的条件包括:浇注温度为720℃,砂型铸型温度为200℃,充型压力为30~50KPa;
将所述中间铸件进行热处理,得到第二铸件;
将所述第二铸件进行化学镀镍,得到高性能耐热耐蚀镁合金铸件;所述化学镀镍的镀液包括:14g/L2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O、23g/LNaH2PO2·H2O、12mL/LHF、11g/LNH4HF2、8g/L C3H6O3、6g/L C6H8O7·H2O,pH值为6~6.5。
本发明将镁合金铸件的制备原料进行熔炼,得到金属液。
在本发明中,所述制备原料优选包括:纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-Nd中间合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金和Mg-Zr中间合金。在本发明中,所述Mg-Nd中间合金优选为Mg-30Nd中间合金;所述Mg-Y中间合金优选为Mg-30Y中间合金;所述Mg-Gd中间合金优选为Mg-30Gd中间合金;所述Mg-Zr中间合金优选为Mg-30Zr中间合金。
在本发明中,所述熔炼优选包括:将纯Mg锭在700~800℃加热至熔化,然后在690~710℃加入纯Zn锭,待温度达到700℃以上,加入Mg-Nd中间合金、Mg-Y中间合金和Mg-Gd中间合金并不断搅拌,待所有中间合金完全熔化后保温8~20min;待温度达到750℃以上加入Mg-Zr中间合金并搅拌3~5min,待所述Mg-Zr中间合金完全熔化后保温8~15min,得到金属液。
本发明选择Zn作为合金化元素,加入温度为690~710℃,Zn元素的加入促使合金形成LPSO相(长周期堆积有序结构相),能很好的提升合金的强度;在750℃以上加入Mg-30Zr中间合金,能使Zr充分的熔入镁液,作为变质剂细化合金晶粒,以改善合金的组织,提升其强度和塑性。
在本发明中,整个熔炼过程优选在99.5vol%CO2和0.5vol%SF6的混合气体保护下进行。SF6会和Mg反应生成MgF2,MgO和MgF2会结合形成薄膜,所述薄膜是有金属色泽的、致密的、连续的,能阻止镁合金液的进一步氧化而获得了保护能力。
在本发明中,所述金属液的成分包括:3.5~4.5wt%的Y、2~3wt%的Nd、0~1wt%的Gd、>0且≤1wt%的Zr,>0且≤1.6wt%的Zn,余量的Mg;并且Nd+Gd:2.5~3.5wt%,Y+Nd+Gd:6.5~7.5wt%。优选包括:4wt%Y、2.5wt%Nd、0.5wt%Gd、0.5wt%Zr、1.2wt%Zn、余量为Mg。
得到金属液后,本发明采用低压铸造的方式将所述金属液浇铸到底注式浇注系统的砂型铸型中,得到第一铸件。
在本发明中,所述砂型铸型优选为3D打印得到,所述3D打印的铺砂层厚优选为0.3~0.5mm,更优选为0.4mm;打印速度优选为18~22s/layer,更优选为19~21s/layer,进一步优选为20s/layer,单PASS打印。本发明对所述砂型铸型的形状没有特殊要求,根据实际需要进行选择即可。本发明的砂型铸型采用3D打印技术制备,3D打印制造出来的砂型的性能更佳,铸件的孔隙率更低,且不受铸件复杂程度的影响。此外,3D打印制备的砂型铸件具备高表面质量,可使铸件表面低粗糙度,少机加工或无需机加工,可有效降低成本。
在本发明中,所述底注式浇注系统优选为缝隙式浇铸系统;本发明采用底注式浇注系统以利于铸件的顺序凝固和在压力作用下补缩。
在本发明中,所述底注式浇注系统的浇口截面优选为圆形。圆形截面可以提高补缩效率。
浇铸前,本发明优选将所述金属液搅拌3~5min并去除液面浮渣,待金属液冷却至720℃时将其浇铸到预热好的底注式浇注系统的砂型铸型中。
本发明采用低压铸造的方式进行浇铸。在本发明中,所述低压铸造的条件包括:浇注温度为720℃,砂型铸型温度为200℃,充型压力为30~50KPa。在本发明中,所述充型压力更优选为35~45KPa。本发明的浇铸方式为低压铸造,能够使金属液更好的充型,使铸件组织更为致密,以保证其力学性能。
得到第一铸件后,本发明将所述第一铸件进行热处理,得到第二铸件。
在本发明中,所述热处理优选包括依次进行固溶处理和时效处理。
在本发明中,所述固溶处理的温度优选为510~530℃,具体可以为510℃、520℃、530℃;固溶时间优选为4~24h,更优选为10~20h,进一步优选为12~16h。在本发明中,所述固溶处理的冷却方式优选为水淬。在本发明中,所述固溶处理优选在二氧化硫保护下进行;所述二氧化硫优选由硫铁矿分解形成。本发明在二氧化硫保护下进行固溶处理可以防止铸件氧化失效。在本发明中,所述固溶处理的作用是将第二相溶解进镁基体,通过合金固溶原子在基体晶格中所引起的晶格常数和弹性模量的变化,导致基体发生晶格畸变,进而在溶质原子周围产生应力场阻碍位错运动,位错的堆积缠结使合金得到强化。
在本发明中,所述时效处理的温度优选为180~350℃,具体可以为180℃、200℃、250℃、300℃;时效时间优选为192h以下,更优选为20~150h,进一步优选为50~100h。在本发明中,所述时效处理的冷却方式优选为水淬。在本发明中,所述时效处理的作用是改善合金的组织和提升其力学性能。在本发明中,所述时效处理优选在二氧化硫保护下进行。
得到第二铸件后,本发明将所述第二铸件进行化学镀镍,得到高性能耐热耐蚀镁合金铸件;所述化学镀镍的镀液包括:14g/L2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O、23g/L NaH2PO2·H2O、12mL/L HF、11g/L NH4HF2、8g/L C3H6O3、6g/LC6H8O7·H2O,pH值为6~6.5。
所述化学镀镍前,本发明优选对第二铸件进行机械加工和表面前处理,所述表面前处理优选包括依次进行碱洗、酸洗和活化。在本发明中,所述碱洗采用的碱洗液优选包括NaOH 50g/L和Na3PO410g/L;所述碱洗的温度优选为60~80℃,时间优选为10min。所述酸洗采用的酸洗液优选包括CrO3125g/L、HNO3110ml/L;所述酸洗优选在室温条件下进行;所述酸洗的时间优选为45s。在本发明中,所述活化采用的活化液优选为HF;所述活化优选在室温条件下进行;所述活化的时间优选为10min。本发明通过前处理,去除第二铸件表面的氧化膜,有利于后续镍层与镁合金铸件结合的更牢固。
在本发明中,所述化学镀镍的温度优选为80~82℃,时间优选为58~62min。本发明控制化学镀镍的温度和时间在上述范围,得到的镍层厚度为10~18μm。本发明的化学镀镍采用碱式碳酸镍做主盐,pH值偏中性,减少对镁合金表面腐蚀产生影响,使铸件具有更好的耐腐蚀性能。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的高性能耐热耐蚀镁合金铸件。
在本发明中,所述高性能耐热耐蚀镁合金铸件的平均晶粒尺寸为48~50μm,抗拉强度为240~250MPa,延伸率为10~12%。
下面结合实施例对本发明提供的高性能耐热耐蚀镁合金铸件及其制备方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
对比例
将镁合金原材料按4wt%Y、2.5wt%Nd、0.5wt%Gd、0.5wt%Zr、余量为Mg的比例配好,在700~720℃范围内加热纯Mg锭至熔化,待温度达到720℃以上,随后依次加入Mg-30Nd、Mg-30Y、Mg-30Gd中间合金并不断搅拌,保温10min,待温度达到750℃时,加入Mg-30Zr中间合金并搅拌5min,之后再保温10min,整个熔炼过程均在99.5%CO2和0.5%SF6的混合气体保护下进行,得到金属液;
浇铸前将镁液搅拌5min并去除液面浮渣,待金属液冷却至720℃时,采用重力浇注将其浇铸到预热好的砂型铸型(手工造型得到)中,铸型预热温度为200℃,待其冷却后即可;
将获得的铸件对其进行机加工,用以测试其凝固组织和力学性能以及耐腐蚀性能;采用WH-5000微机控制电子万能试验机对铸件试样进行拉伸力学性能测试;采用XJP-6A型金相显微镜观察试样的初生相形貌,并采用S-Viewer软件测量出合金试样的晶粒尺寸;采用电化学工作站,将铸件置于3.5%NaCl溶液中进行电化学腐蚀,通过拟合塔菲尔曲线,测出其腐蚀速率。
最终得到的镁合金航空铸件的平均晶粒尺寸为101μm,抗拉强度为170MPa,延伸率为5%,耐蚀速率1.01mm/a。
实施例1
将镁合金原材料按4wt%Y、2.5wt%Nd、0.5wt%Gd、0.5wt%Zr、0.8wt%Zn、余量为Mg的比例配好,在700~750℃范围内将纯Mg锭加热至熔化,在690~710℃的范围内加入0.8wt%纯Zn锭,待温度达到700℃以上,随后依次加入Mg-30Nd、Mg-30Y、Mg-30Gd中间合金并不断搅拌,保温10min,待温度达到750℃时,加入Mg-30Zr中间合金并搅拌5min,之后再保温10min,整个熔炼过程均在99.5vol%CO2和0.5vol%SF6的混合气体保护下进行,得到金属液;
采用3D打印技术制备砂型铸型,铺砂层厚0.4mm,打印速度20s/layer,单PASS打印;
采用低压铸造的方式浇铸铸件,浇铸前将金属液搅拌5min并去除液面浮渣,待金属液冷却至700℃时,将其浇铸到预热好的缝隙式浇注系统铸型中,浇口截面为圆形,铸型预热温度为200℃,充型压力为35KPa,待其冷却后,得到第一铸件;
将所述第一铸件进行热处理,固溶处理温度为530℃,固溶处理时间为16h,固溶处理在有SO2气体(由硫铁矿分解形成)保护的电阻炉中进行,固溶处理后在冷水中淬火;固溶后再对铸件进行时效处理,时效处理温度为200℃,时效处理时间为24h,时效处理在有SO2气体(由硫铁矿分解形成)保护的电阻炉中进行,时效处理后在冷水中淬火,得到第二铸件;
将所述第二铸件进行机械加工后对其表面依次进行碱洗、酸洗和活化,在温度为80℃、pH=6条件下化学镀镍60min,镀液成分为14g/L2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O、23g/LNaH2PO2·H2O、12mL/LHF、11g/LNH4HF2、8g/L C3H6O3、6g/L C6H8O7·H2O;得到高性能耐热耐蚀镁合金航空铸件。
最终得到的高性能耐热耐蚀镁合金航空铸件的平均晶粒尺寸为50μm,抗拉强度为240MPa,延伸率为10%,其耐蚀速率为0.60mm/a,相比对比例铸件减少40%。
实施例2
将镁合金原材料按4wt%Y、2.5wt%Nd、0.5wt%Gd、0.5wt%Zr、1.2wt%Zn、余量为Mg的比例配好,在700~750℃范围内加热至熔化,在690~710℃的范围内加入1.2wt%纯Zn锭,待温度达到720℃以上,随后依次加入Mg-30Nd、Mg-30Y、Mg-30Gd中间合金并不断搅拌,保温20min,待温度达到760℃时,加入Mg-30Zr中间合金并搅拌5min,之后再保温15min,整个熔炼过程均在99.5vol%CO2和0.5vol%SF6的混合气体保护下进行,得到金属液;
采用3D打印技术制备砂型铸型,铺砂层厚0.4mm,打印速度20s/layer,单PASS打印;
采用低压铸造的方式浇铸铸件,浇铸前将镁液搅拌5min并去除液面浮渣,待金属液冷却至720℃时,将其浇铸到预热好的缝隙式浇注系统铸型中,浇口截面为圆形,铸型预热温度为200℃,充型压力为45KPa,待其冷却后,得到第一铸件;
将所述第一铸件进行热处理,固溶处理温度为520℃,固溶处理时间为8h,固溶处理在有SO2气体(由硫铁矿分解形成)保护的电阻炉中进行,固溶处理后在冷水中淬火;固溶后再对铸件进行时效处理,时效处理温度为250℃,时效处理时间为16h,时效处理在有SO2气体(由硫铁矿分解形成)保护的电阻炉中进行,时效处理后在冷水中淬火,得到第二铸件;
将所述第二铸件进行机械加工后对其表面依次进行碱洗、酸洗和活化,在温度为80℃、pH=6条件下化学镀镍60min,镀液成分为14g/L2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O、23g/LNaH2PO2·H2O、12mL/LHF、11g/LNH4HF2、8g/L C3H6O3、6g/L C6H8O7·H2O;得到高性能耐热耐蚀镁合金航空铸件。
最终得到的高性能耐热耐蚀镁合金航空铸件的平均晶粒尺寸为48μm,抗拉强度为250MPa,延伸率为12%,其耐蚀速率为0.60mm/a,相比对比例铸件减少40%。
由以上实施例和对比例可知,本发明采用Zn合金化以及低压铸造技术结合化学镀镍来生产一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件,既能保证航空铸件的力学性能,又能保证其耐热耐腐蚀性,其效果十分显著。
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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高性能耐热耐蚀镁合金铸件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将镁合金铸件的制备原料进行熔炼,得到金属液;所述金属液的成分包括:3.5~4.5wt%的Y、2~3wt%的Nd、0~1wt%的Gd、>0且≤1wt%的Zr,>0且≤1.6wt%的Zn,余量的Mg;并且Nd+Gd:2.5~3.5wt%,Y+Nd+Gd:6.5~7.5wt%;
采用低压铸造的方式将所述金属液浇铸到底注式浇注系统的砂型铸型中,得到第一铸件;所述低压铸造的条件包括:浇注温度为720℃,砂型铸型温度为200℃,充型压力为30~50KPa;
将所述中间铸件进行热处理,得到第二铸件;
将所述第二铸件进行化学镀镍,得到高性能耐热耐蚀镁合金铸件;所述化学镀镍的镀液包括:14g/L2NiCO3·3Ni(OH)2·4H2O、23g/LNaH2PO2·H2O、12mL/LHF、11g/LNH4HF2、8g/LC3H6O3、6g/L C6H8O7·H2O,pH值为6~6.5。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备原料包括:纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-Nd中间合金、Mg-Y中间合金、Mg-Gd中间合金和Mg-Zr中间合金。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述熔炼包括:将纯Mg锭在700~800℃加热至熔化,然后在690~710℃加入纯Zn锭,待温度达到700℃以上,加入Mg-Nd中间合金、Mg-Y中间合金和Mg-Gd中间合金并不断搅拌,待所有中间合金完全熔化后保温8~20min;待温度达到750℃以上加入Mg-Zr中间合金并搅拌3~5min,待所述Mg-Zr中间合金完全熔化后保温8~15min,得到金属液;整个熔炼过程在99.5vol%CO2和0.5vol%SF6的混合气体保护下进行。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述砂型铸型为3D打印得到,所述3D打印的铺砂层厚为0.3~0.5mm,打印速度为18~22s/layer,单PASS打印。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述底注式浇注系统为缝隙式浇铸系统。
6.根据权利要求1或5所述的制备方法,其特征在于,所述底注式浇注系统的浇口截面为圆形。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热处理包括依次进行固溶处理和时效处理。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述固溶处理的温度为510~530℃,固溶时间为4~24h;所述时效处理的温度为180~350℃,时效时间为192h以下。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述化学镀镍的温度为80~82℃,时间为58~62min。
10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的高性能耐热耐蚀镁合金铸件。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116945600A (zh) * 2023-08-04 2023-10-27 北京易加三维科技有限公司 粉末床熔融热塑性弹性体的表面处理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005035811A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 Magnesium Elektron Limited Castable magnesium alloys
CN101575683A (zh) * 2009-06-01 2009-11-11 中国兵器工业第五二研究所 一种高强耐蚀稀土铸造镁合金及其制备方法
CN102409207A (zh) * 2011-10-11 2012-04-11 宁波市瑞通新材料科技有限公司 一种镁合金的制备和表面处理方法
CN105934529A (zh) * 2014-01-23 2016-09-07 死海镁金属有限公司 高性能抗蠕变镁合金
CN106367649A (zh) * 2016-09-30 2017-02-01 肖旅 易于制备和塑性成形的镁合金及其构件制造方法
CN106756370A (zh) * 2016-12-10 2017-05-31 哈尔滨工业大学 一种高强韧耐蚀防燃Mg‑Gd‑Y‑Zn‑Zr合金及其制备方法
CN107858575A (zh) * 2017-11-08 2018-03-30 中国兵器科学研究院宁波分院 一种高强耐热铸造镁合金材料及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005035811A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 Magnesium Elektron Limited Castable magnesium alloys
CN1717500A (zh) * 2003-10-10 2006-01-04 镁电子有限公司 可铸造镁合金
CN101575683A (zh) * 2009-06-01 2009-11-11 中国兵器工业第五二研究所 一种高强耐蚀稀土铸造镁合金及其制备方法
CN102409207A (zh) * 2011-10-11 2012-04-11 宁波市瑞通新材料科技有限公司 一种镁合金的制备和表面处理方法
CN105934529A (zh) * 2014-01-23 2016-09-07 死海镁金属有限公司 高性能抗蠕变镁合金
CN106367649A (zh) * 2016-09-30 2017-02-01 肖旅 易于制备和塑性成形的镁合金及其构件制造方法
CN106756370A (zh) * 2016-12-10 2017-05-31 哈尔滨工业大学 一种高强韧耐蚀防燃Mg‑Gd‑Y‑Zn‑Zr合金及其制备方法
CN107858575A (zh) * 2017-11-08 2018-03-30 中国兵器科学研究院宁波分院 一种高强耐热铸造镁合金材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡荣;邵忠财;: "镁合金化学镀镍-磷合金溶液的优化与镀层性能" *
郭连平;陈乐平;尹健;吁艳林;: "锌含量对Mg-Gd-Zn合金铸态组织和力学性能的影响" *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116945600A (zh) * 2023-08-04 2023-10-27 北京易加三维科技有限公司 粉末床熔融热塑性弹性体的表面处理方法
CN116945600B (zh) * 2023-08-04 2024-02-23 北京易加三维科技有限公司 粉末床熔融热塑性弹性体的表面处理方法

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