专利名称：一种Mg-Al-Mn-xCe稀土压铸镁合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金，尤其涉及一种Mg-Al-Mn-XCe稀土压铸镁合金。
背景技术：
稀土元素由于具有独特的核外电子结构，是一种重要的合金化元素，在冶金、材 料领域起着独特的作用。稀土作为主合金元素或微合金化元素，被广泛应用在钢铁及有色 金属合金中。在镁合金领域特别是在室温及高温镁合金领域，稀土优异的净化、强化性能不 断被人们认识和掌握。国外对稀土镁合金的研究较少，且主要是对在含Nd和Y稀土镁合金研究，但是含 这些元素的稀土镁合金价格非常昂贵，主用用于航天军工领域，在民用方面，很难得到广泛 应用。国内的研究主要将稀土元素作为一种精炼剂和变质剂，并取得了良好的效果，但将价 格相对低廉的稀土元素Ce作为一种合金化元素的压铸镁合金还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种Mg-Al-Mn-xCe稀土压铸镁合金，以合适的量加入 到Mg-Al-Mn合金中，能与合金发生有效的微合金化作用，以提高合金的力学性能。本发明是这样来实现的，包括下列原料在Mg-Al-Mn合金中添加了占该 Mg-Al-Mn-xCe稀土镁合金重量百分比为0. 1 1. 5%的Ce，所述Mg-Al-Mn合金中Al的重 量百分比为6. 0%，Mn的重量百分比为0. 27%,余量为Mg。优选稀土 Ce占该Mg-Al-Mn-xCe稀土铝合金重量的0. 45% 1. 21。采用传统的冶金法制备Mg-Al-Mn-xCe合金。首先以纯Mg和纯Ce为原料经熔铸 制备Mg-Ce中间合金，然后以纯镁、纯铝、纯锰、和Mg-Ce中间合金为原料在电阻炉中进行熔 炼，精炼处理后保温即可开始压铸。材料力学试验CSS_44200电子万能实验机 硬度实验条件HXS-1000Z数字显微硬度计
压铸试样的拉伸性能实验按国家标准进行，铸态未经任何热处理，也不进行X射 线探伤，随机取样。测试结果
1、稀土Ce含量为0%
抗拉强度平均值σ b>145. 12N/mm2,已出现最高值为σ b>156. 27N/mm2 延伸率平均值δ >5. 8%，其中最高值为6. 2%，维氏硬度HV>57
2、稀土Ce含量为0. 5%
抗拉强度平均值ob>164. MN/mm2，已出现最高值为σ b>168. 23N/mm2 延伸率平均值δ >8. 1%，其中最高值为8. 3%，维氏硬度HV>64
3、稀土Ce含量为1.0%
抗拉强度平均值ob>190. 32N/mm2，已出现最高值为σ b>195. 21N/mm2延伸率平均值δ >9. 5%，其中最高值为9. 6%，维氏硬度HV>68 4、稀土 Ce含量为1.5%
抗拉强度平均值σ b>185. 64N/mm2，已出现最高值为σ b>190. 53N/mm2 延伸率平均值σ >9. 3%，其中最高值为9. 5%，维氏硬度ΗΒ>70 以上各组测试结果表明以稀土元素Ce作为合金化元素的Mg-Al-Mn-xCe压铸铝合金的 力学性能，尤其是抗拉强度和延伸率大大高Mg-Al-Mn压铸镁合金的力学性能。由此产生一 种新型的Mg-Al-Mn-xCe压铸铝合金。本发明的技术效果是稀土 Ce的价格十分便宜，在Mg合金中加入稀土 Ce不会提 高生产成本，并且稀土 Ce的加入能明显细化球化晶粒，改变第二相形态，从而大幅度提高 合金强度，而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。
具体实施例方式本发明将通过以下实施例作进一步说明。对比例采用铸锭冶金法制备Mg-Al-Mn合金，所用原料为高纯镁Mg(99. 9%)、高纯 Al (纯度为99. 99%)、高纯锰Mg( 99. 9%)。首先将纯镁表面打磨至光亮以除去氧化皮，将烘箱 加热到200°C，把纯镁观1. 2克放入烘箱中预热，坩埚涂好涂料后，预热至暗红色，然后将预 热好的镁锭放入，盖上防护罩，通入SF6+C02防护气体，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。 待高纯镁完全溶化后，往熔体中加入高纯A118克，充分搅拌均勻后，再加入高纯锰0. 81克， 搅拌均勻后，将熔体温度降到720°C，保温30分钟，除气扒渣，当熔体温度降到690°C时，将 熔体送入压铸机中压铸成标准试棒。例采用铸锭冶金法制备Mg-Al-Mn-xCe合金，首先以高纯Mg(纯度为99. 99%) 和纯Ce (99.9%)为原料，采用对掺法在真空感应炉中进行熔炼，制备成Mg-IOCe中间合 金。然后将纯镁锭表面打磨至光亮以除去氧化皮，将烘箱加热到200°C，把纯镁251. 2克和 Mg-10Ce30克放入烘箱中预热，坩埚涂好涂料后，预热至暗红色，然后将预热好的纯镁放入， 盖上防护罩，通入SF6+0)2防护气体，在电阻炉中熔炼，熔炼温度为760°C。待高纯镁完全溶 化后，往熔体中加入预热好的Mg-10Ce30克，充分搅拌均勻后，往熔体中加入高纯A118克， 充分搅拌均勻后，再加入高纯锰0. 81克，搅拌均勻后，将熔体温度降到720V，保温30分钟， 除气扒渣，当熔体温度降到690°C时，将熔体送入压铸机中压铸成标准试棒。稀土 Ce的加入 能明显细化球化晶粒，改变第二相形态，从而大幅度提高合金强度，而且工艺简单、安全可 靠，操作方便，且无三废污染。
权利要求
1.一种Mg-Al-Mn-xCe稀土压铸镁合金，其特征在于包括下列原料在Mg-Al-Mn合金 中添加了占该Mg-Al-Mn-xCe稀土镁合金重量百分比为0. 1 1. 5%的Ce，所述Mg-Al-Mn合 金中Al的重量百分比为6. 0%，Mn的重量百分比为0. 27%,余量为Mg。
2.根据权利要求1所述的Mg-Al-Mn-xCe稀土压铸镁合金，其特征在于优选稀土Ce占 该Mg-Al-Mn-xCe稀土铝合金重量的0. 45% 1. H
全文摘要
一种Mg-Al-Mn-xCe稀土压铸镁合金，包括下列原料在Mg-Al-Mn合金中添加了占该Mg-Al-Mn-xCe稀土镁合金重量百分比为0.1～1.5%的Ce，所述Mg-Al-Mn合金中Al的重量百分比为6.0%，Mn的重量百分比为0.27%,余量为Mg。本发明的技术效果是稀土Ce的价格十分便宜，在Mg合金中加入稀土Ce不会提高生产成本，并且稀土Ce的加入能明显细化球化晶粒，改变第二相形态，从而大幅度提高合金强度，而且工艺简单、安全可靠，操作方便，且无三废污染。
文档编号C22C23/02GK102134672SQ201110069380
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者闫洪, 黄文先 申请人:南昌大学