一种铸造轮毂用镁合金材料及其制备方法
【专利摘要】一种铸造轮毂用镁合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：铝7.2-7.5、铈0.2-0.5、镍0.02-0.05、钙0.06-0.08、V0.5-0.6、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、余量为镁。本发明镁合金添加了铝、铈、Zr等元素，通过合理控制铸后处理温度，分批投放合金元素，使得合金结晶均匀，屈服强度高、硬度高、耐冲击、耐磨性好、耐腐蚀、导热性好，而且重量轻；通过使用部分废镁合金为原料，使合金品质更为稳定均一。本发明镁合金用于制作轮毂，经久耐用，而且节约能源。本发明精炼剂用于镁合金铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，成品率高。
【专利说明】一种铸造轮毂用镁合金材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及镁合金材料制备领域，尤其涉及一种铸造轮毂用镁合金材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]镁合金作为最轻的工程金属材料，具有比重轻、比强度及比刚度高、阻尼性及切削加工性好、导热性好、电磁屏蔽能力强以及减震性好和易于回收等一系列独特的优点，被誉为“21世纪的绿色工程材料”。镁合金材料应用已经成为电动车轻量化的一个重要发展方向。
[0003]目前电动车很多采用铝合金，成本较高，重量大，浪费了铝资源和电能源，而且铝合金存在涂层孔隙度大、使用寿命短的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种铸造轮毂用镁合金材料及其制备方法，该镁合金材料具有屈服强度高、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀、导热性好、重量轻的优点。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种铸造轮毂用镁合金材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:铝 7.2-7.5、铈 0.2-0.5、镍 0.02-0.05、钙 0.06-0.08、V0.5-0.6、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、余量为镁。
[0006]所述的铸造轮毂用镁合金材料的生产方法，其特征在于:
(I)、准备纯镁锭与废镁合金按1:0.2-0.4比例作为镁基质来源，将纯镁锭加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废镁合金熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等;
(2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)铝、Zr ; (2 )镍、钙；(3 )其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。
[0007]所述的铸后热处理是:先由室温以240_250°C /小时速率升温至230_240°C，保温40-50分钟，再以240-250°C /小时速率升温至410_420°C，保温11-12小时，再用70_90°C清水冷却至100-120°C，再自然冷却至室温；再以220-230°C /小时速率升温至140_150°C，保温4-5小时，取出空冷即得。
[0008]所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:招粉12-15、碳酸钙粉4-5、碳酸钠2-3、树木灰烬1-2、纳米二氧化硅1-2、高岭土 8-10、天青石粉1-2、玉石粉3-4、蛭石粉4-5、四硼酸钠1-2 ;其制备方法是将碳酸钙粉、高岭土、天青石粉、玉石粉、蛭石粉混合，加热至1200-1300°C，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1_2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
[0009]本发明的有益效果本发明镁合金添加了铝、铈、Zr等元素，通过合理控制铸后处理温度，分批投放合金元素，使得合金结晶均匀，屈服强度高、硬度高、耐冲击、耐磨性好、耐腐蚀、导热性好，而且重量轻；通过使用部分废镁合金为原料，使合金品质更为稳定均一。本发明镁合金用于制作轮毂，经久耐用，而且节约能源。本发明精炼剂用于镁合金铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，成品率高。
【具体实施方式】
[0010]一种铸造轮毂用镁合金材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:铝
7.2-7.5、铈 0.2-0.5、镍 0.02-0.05、钙 0.06-0.08、V0.5-0.6、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、余
量为镁。
[0011]所述的铸造轮毂用镁合金材料的生产方法为:
(1)、准备纯镁锭与废镁合金按1:0.3比例作为镁基质来源，将纯镁锭加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废镁合金熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；
(2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)铝、Zr ; (2 )镍、钙；(3 )其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为24分钟，投料后搅拌均匀。
[0012]所述的铸后热处理是:先由室温以245°C /小时速率升温至235°C，保温45分钟，再以245°C /小时速率升温至415°C，保温11小时，再用80°C清水冷却至110°C，再自然冷却至室温；再以225°C /小时速率升温至145°C，保温4.5小时，取出空冷即得。
[0013]所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:招粉12、碳酸钙粉4、碳酸钠2、树木灰烬2、纳米二氧化硅1、高岭土 8、天青石粉2、玉石粉3、蛭石粉4、四硼酸钠I ;其制备方法是将碳酸钙粉、高岭土、天青石粉、玉石粉、蛭石粉混合，加热至1200-130(TC，搅拌1-2小时,冷却后,加入至10-15%的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。
[0014]本实施例铸造轮毂用镁合金材料经测试，室温下抗拉强度6 b为263Mpa，屈服强度175MPa,硬度值HB为64，延伸率δ 5为13.1%。
【权利要求】
1.一种铸造轮毂用镁合金材料，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:铝 7.2-7.5、铈 0.2-0.5、镍 0.02-0.05、钙 0.06-0.08、V0.5-0.6、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、余量为镁。
2.根据权利要求1所述的铸造轮毂用镁合金材料的生产方法，其特征在于: (1)、准备纯镁锭与废镁合金按1:0.2-0.4比例作为镁基质来源，将纯镁锭加入投入炉中熔化，进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废镁合金熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)铝、Zr ; (2 )镍、钙；(3 )其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为22-25分钟，投料后搅拌均匀。
3.根据权利要求2所述的铸造轮毂用镁合金材料的生产方法，其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以240-250°C /小时速率升温至230-240°C，保温40-50分钟，再以240-250°C /小时速率升温至410-420°C，保温11-12小时，再用70_90°C清水冷却至100-120°C，再自然冷却至室温；再以220-230°C /小时速率升温至140_150°C，保温4_5小时，取出空冷即得。
【文档编号】C22F1/06GK103789591SQ201410010504
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】章功国, 王泾文, 段宗银, 李纯金, 陈超, 王淑妍, 张少伍, 王晓芬, 谢勇 申请人:马鞍山市恒毅机械制造有限公司