高塑性压铸镁合金及其成形方法与制造工艺

文档序号:11061857
高塑性压铸镁合金及其成形方法与制造工艺
本发明涉及一种高塑性压铸镁合金及其成形方法,属于金属材料类及冶金领域。

背景技术:
镁合金具有密度低、比强度、比刚度高,电磁屏蔽性能强,减震性能好资源丰富,切削加工型优良等一系列优点,是目前工业应用中最轻的金属结构材料。近年来,环境污染问题日益突出,汽车实现节能减排,汽车材料的轻量化首当其冲。压力铸造是一种高效率的少、无切削加工方法,它是各种铸造方法中生产铸件精度最高的方法之一,材料的利用率高达90%以上,而且可以获得形状复杂、尺寸精确、粗糙度低的薄壁零件。普通商业压铸镁合金延伸率都比较低,比如典型的AZ91D、AM60B、AS41A和AE42延伸率分别为3%,6%,4%和10%左右。实际应用中,镁合金结构件经常遭受剪切应力和拉伸应力而断裂,因此,提高压铸镁合金塑形势在必行。

技术实现要素:
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种高塑性压铸镁合金及其成形方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的:本发明提供了一种高塑性压铸镁合金,包括以下质量百分含量的各组分:RE4~8%,Al2~8%,Mn0.3~1.0%,Zn0.5~1.0%,Ca0.1~1.0%,余量为Mg和不可避免杂质。优选地,所述镁合金包括以下质量百分含量的各组分:RE4~8%,Al2~6%,Mn0.4~0.5%,Zn0.5~0.6%,Ca0.2~0.5%,余量为Mg和不可避免杂质。若Mn含量过高,会形成Al-Mn相,合金力学性能下降;含量过低会可能导致合金抗腐蚀能力降低。若Zn含量过高会导致合金热烈问题突出,成型困难;含量过低会导致固溶强化效果差,合金屈服强度降低。本发明的镁合金中,加入了Ca,其作用是提高高温力学性能,同时有助于细化晶粒;若加入的Ca含量过高,会导致形成较多的块状Mg2Ca,Al2Ca等;含量过低,会导致改善合金性能的作用较弱。优选地,所述RE为Ce、La中的至少一种。选择Ce和/或La加入镁合金中,可形成RE相,改善合金的微观组织,提高合金塑性和屈服强度。本发明还提供了一种高塑性压铸镁合金的成形方法,包括以下步骤:按比例称取原料,预热原料和坩埚;将镁锭放入坩埚中,升温至700℃,待镁锭全部融化后加入Zn和Al锭,保温15分钟;升温至730℃,搅拌后将Mg-RE和Mg-Mn中间合金放入坩埚,保温15分钟;密封坩埚后在750℃保温,待合金元素全部熔化后开炉进行精炼;精炼完后冷却至730℃保温15分钟,扒渣;将扒渣后的金属液浇铸至金属模具中,进行压铸,即得。优选地,所述精炼时间为10分钟,精炼过程中保持均匀搅拌。优选地,所述金属液浇铸时的温度为700℃。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:本发明制备的高塑性镁合金延伸率≥15%,同时屈服强度保持在150MPa左右,相比普通的压铸镁合金AZ91,AM60等,延伸率大大提高,同时铸造性能优异,成本低廉,工艺简单,具有很好的实际应用价值。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为实施例1压铸合金的金相照片;图2为实施例1压铸合金的典型拉伸曲线;图3为实施例2压铸合金的金相照片;图4为实施例2压铸合金的典型拉伸曲线。具体实施方式下面结合具体...
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