專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高性能變形鎂合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鎂合金生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能的變形鎂合金。
背景技術(shù)：
目前，鎂合金工業(yè)上熔煉制得的Mg-Mn變形鎂合金，雖然具有良好的耐腐蝕性能和最好的焊接性，但缺點(diǎn)是強(qiáng)度不高，即綜合力學(xué)性能較低，故限制了其在民用工業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用。以MB8變形鎂合金為例(Mn1.5～2.5％、Ce0.15～0.35％)，雖然也能滿(mǎn)足一定的擠壓生產(chǎn)要求，但晶粒相對(duì)粗大，但較難滿(mǎn)足對(duì)力學(xué)性能有更高要求的擠壓生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的鎂合金綜合力學(xué)性能較低的問(wèn)題，提供一種力學(xué)性較高的鎂合金，能夠進(jìn)一步滿(mǎn)足對(duì)鎂合金綜合力學(xué)性能有更高技術(shù)要求的擠壓生產(chǎn)。
本發(fā)明各組分的重量百分比為Mn1.3～2.3％、Ce0.4～1.2％、Sr0.1～0.5％、Si≤0.05、Fe≤0.004％、Cu≤0.025％、Ni≤0.001％，余量為Mg。
本發(fā)明的制備方法包括如下步驟1、將工業(yè)鎂錠投入已準(zhǔn)備好的干凈的坩堝中加底熔劑熔化，底熔劑的用量約占爐料質(zhì)量的1.5～2.5％，過(guò)程中撒入覆蓋劑以防止燃燒，覆蓋劑的用量約占爐料質(zhì)量的0.3～0.5％，整個(gè)熔化過(guò)程時(shí)間控制在2～6h，且鎂液最終溫度控制在670～690℃；2、熔化結(jié)束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機(jī)械攪拌，同時(shí)加精煉劑與氯化錳進(jìn)行精煉，精煉劑的用量約占爐料質(zhì)量的1.5～2.5％，時(shí)間控制在30min，溫度控制在680～740℃；3、精煉結(jié)束后，鎂合金液繼續(xù)升溫至740～760℃時(shí)加入稀土元素鈰和金屬元素鍶，時(shí)間控制在5min，溫度控制在740～760℃；4、結(jié)束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時(shí)間控制在30min；5、在660～700℃溫度條件下，并在保護(hù)氣氛中進(jìn)行澆注，保護(hù)氣氛通常為SF6、CO2、N2、SO2、干燥空氣混合氣體或混合氣體保護(hù)氣氛。
現(xiàn)有所有用于鎂合金制備工藝的底熔劑、覆蓋劑、精煉劑均可用于本發(fā)明制備過(guò)程中使用。
本發(fā)明主要是在現(xiàn)有鎂合金熔煉工藝中增加稀土元素鈰的加入量和添加金屬元素鍶，其作用主要表現(xiàn)在以下方面1、添加稀土元素鈰，鈰一部分溶解于固溶體中，另一部分與鎂形成化合物Mg9Ce，細(xì)小彌散分布于a(Mg)基體中，起到強(qiáng)化合金和細(xì)化晶粒的作用；2、添加稀土元素鈰，鈰和鎂形成的耐熱相Mg9Ce，可以阻礙再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大，從而擠壓后得到細(xì)小的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒，對(duì)于提高合金的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率均是有益的；3、添加稀土元素鈰，鈰和鎂形成的耐熱相Mg9Ce，可以有效地釘扎住晶界以及晶內(nèi)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，成為阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和晶粒變形的重要阻礙，保持了高溫下材料內(nèi)部有較高密度的位錯(cuò)，提高了高溫下合金的強(qiáng)度；4、添加稀土元素鈰，使得鑄態(tài)的晶粒得到細(xì)化，屈服強(qiáng)度，特別是在擠壓狀態(tài)下的屈服強(qiáng)度因晶體中的孿生受到抑制而顯著地增長(zhǎng)；5、添加金屬元素鍶，可以降低過(guò)冷度，且易吸附在固/液界面的前沿形成富Sr的吸附膜，降低晶粒生產(chǎn)速度，從而細(xì)化晶粒；6、細(xì)小的晶粒有利于提高鎂合金液的補(bǔ)縮能力，減少顯微縮孔，增加鑄件的致密度；7、晶粒細(xì)化有利于合金耐蝕性能的提高；
8、具有優(yōu)良的擠壓工藝性能。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1將鎂錠1168.8kg投入已準(zhǔn)備好的干凈的坩堝中，加RJ-2底熔劑18kg熔化，過(guò)程中撒入RJ-4覆蓋劑3.6kg以防止燃燒，時(shí)間控制在4h，且鎂液最終溫度控制在670℃；熔化結(jié)束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機(jī)械攪拌，同時(shí)加RJ-6精煉劑18kg與氯化錳35.7kg進(jìn)行精煉，時(shí)間控制在30min，溫度控制在680℃；精煉結(jié)束后，鎂合金液繼續(xù)升溫至740℃時(shí)加入稀土元素鈰14.4kg和金屬元素鍶1.2kg，時(shí)間控制在5min，溫度控制在740℃；結(jié)束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時(shí)間控制在30min；最后在660℃溫度條件下，并在SF6+N2保護(hù)氣氛中進(jìn)行澆注。
由于在鎂液進(jìn)行靜置提渣及之后的沉降除雜質(zhì)的過(guò)程中，可能有部分原料被清除，加上高溫氧化的原因，制成的成品率在95～96％之間。因此在取樣分析時(shí)有可能出現(xiàn)某種成分布符合合金預(yù)定的配制要求，這時(shí)應(yīng)根據(jù)預(yù)定的配方，相應(yīng)加入某些原料再次熔煉，直至取樣分析合格為止。對(duì)于以下的實(shí)施例均有上述的要求。
實(shí)施例2將鎂錠1165.2kg投入已準(zhǔn)備好的干凈的坩堝中，加RJ-2底熔劑24kg熔化，過(guò)程中撒入RJ-5覆蓋劑4.8kg以防止燃燒，時(shí)間控制在5h，且鎂液最終溫度控制在680℃；熔化結(jié)束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機(jī)械攪拌，同時(shí)加RJ-5精煉劑24kg與氯化錳49.5kg進(jìn)行精煉，時(shí)間控制在30min，溫度控制在710℃；精煉結(jié)束后，鎂合金液繼續(xù)升溫至750℃時(shí)加入稀土元素鈰9.6kg和金屬元素鍶3.6kg，時(shí)間控制在5min，溫度控制在750℃；結(jié)束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時(shí)間控制在30min；最后在680℃溫度條件下，并在SO2保護(hù)氣氛中進(jìn)行澆注。
實(shí)施例3將鎂錠1162.8kg投入已準(zhǔn)備好的干凈的坩堝中，加RJ-2底熔劑30kg熔化，過(guò)程中撒入RJ-6覆蓋劑6.0kg以防止燃燒，時(shí)間控制在6h，且鎂液最終溫度控制在690℃；熔化結(jié)束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機(jī)械攪拌，同時(shí)加RJ-4精煉劑30kg與氯化錳63.2kg進(jìn)行精煉，時(shí)間控制在30min，溫度控制在740℃；精煉結(jié)束后，鎂合金液繼續(xù)升溫至760℃時(shí)加入稀土元素鈰3.6kg和金屬元素鍶6.0kg，時(shí)間控制在5min，溫度控制在760℃；結(jié)束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時(shí)間控制在30min；最后在660℃溫度條件下，并在CO2保護(hù)氣氛中進(jìn)行澆注。
權(quán)利要求
1.一種高性能變形鎂合金，其特征在于組分的重量百分比為Mn1.3～2.3％、Ce0.4～1.2％、Sr0.1～0.5％、Si≤0.05、Fe≤0.004％、Cu≤0.025％、Ni≤0.001％，余量為Mg。
全文摘要
一種高性能變形鎂合金，其組分的重量百分比為Mn1.3～2.3％、Ce0.4～1.2％、Sr0.1～0.5％、Si≤0.05％、Fe≤0.004％、Cu≤0.025％、Ni≤0.001％，余量為Mg。本發(fā)明主要是在現(xiàn)有鎂合金熔煉工藝中通過(guò)增加稀土元素鈰的加入量和添加金屬元素鍶，使其具有更高的力學(xué)性能，從而更適合擠壓生產(chǎn)要求。
文檔編號(hào)C22C23/00GK101067177SQ20071002316
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者陶衛(wèi)建, 崔榮, 佟龍福, 王殊 申請(qǐng)人:南京云海特種金屬股份有限公司