护气体 (保护气体由体积分数为99.5%的二氧化碳和体积分数为0.5%的六氣化硫组成），升溫至 698 °C，使儀块烙化形成儀液；
[0125] d、将预热后的侣块和侣-娃合金加入到的儀液中，并在695°C下，保溫3min，获得烙 体；
[0126] e、通过钟罩将轉粒（外部包裹侣错）加入到烙体中，揽拌8min，再在735它下，保温 14.5min;
[0127] f、经过步骤e保溫结束后，取出充有保护气体(保护气体由体积分数为99.5%的二 氧化碳和体积分数为0.5%的六氣化硫组成）的相蜗，对相蜗进行强制水冷，水溫15°C，冷却 30s，即得所述合金。
[012引对比例2
[0129] 本发明提供一种Mg-A^^-Si-Bi合金，W重量百分比计，包括：
[0130] 12%的侣、1.2%的锋、2.7%的娃、1.6%的祕、余量为Mg及不可避免的杂质。
[0131 ] 一种Mg-A^^-Si-Bi合金的制备方法如下：
[0132] a、按照如上百分比，称取侣块3.78g、侣-娃合金(其中娃元素的质量分数为25%， 侣元素的质量分数为75% ) 10.8g、锋粒1.2g、侣锥0.12g、金属祕1.6g和儀块82.5g;
[0133] b、将所述儀块、侣块、侣-娃合金、锋粒(外部包裹侣锥)和金属祕置于箱式炉中，在 210°C，预热 15min;
[0134] C、将预热后的儀块放入溫度为33(TC的不诱钢相蜗中，再向相蜗内充入保护气体 (保护气体由体积分数为99.5%的二氧化碳和体积分数为0.5%的六氣化硫组成），升溫至 725 °C，使儀块烙化形成儀液；
[0135] d、将预热后的侣块和侣-娃合金加入到的儀液中，并在725°C下，保溫13min，获得 烙体；
[0136] e、通过钟罩将锋粒(外部包裹侣锥)及金属祕加入到烙体中，揽拌16min，再在765 °[下，保溫22min;
[0137] f、经过步骤e保溫结束后，取出充有保护气体(保护气体由体积分数为99.5%的二 氧化碳和体积分数为0.5%的六氣化硫组成）的相蜗，对相蜗进行强制水冷，水溫25°C，冷却 100s，即得所述合金。
[013引对比例3
[0139]本发明提供一种Mg-A^^-Si-Bi合金，W重量百分比计，包括：
[0140] 8.5%的侣、0.95%的锋、2.0%的娃、0.85%的祕、余量为Mg及不可避免的杂质。一 种Mg-A ^化-5 i -B i合金的制备方法如下：
[0141] a、按照如上百分比，称取侣块2.39g、侣-娃合金(其中娃元素的质量分数为25%， 侣元素的质量分数为75% )8. Og、锋粒0.95g、侣锥0.1 Ig、金属祕0.85g和儀块87.7g;
[0142] b、将所述儀块、侣块、侣-娃合金、锋粒(外部包裹侣锥)和金属祕置于箱式炉中，在 180°C，预热8min;
[0143] C、将预热后的儀块放入溫度为30(TC的不诱钢相蜗中，再向相蜗内充入保护气体 (保护气体由体积分数为99.5%的二氧化碳和体积分数为0.5%的六氣化硫组成），升溫至 71(TC，使儀块烙化形成儀液；
[0144] d、将预热后的侣块和侣-娃合金加入到的儀液中，并在710°C下，保溫8min，获得烙 体；
[0145] e、通过钟罩将锋粒（外部包裹侣锥）及金属祕加入到烙体中，揽拌12min，再在750 °[下，保溫ISmin;
[0146] f、经过步骤e保溫结束后，取出充有保护气体(保护气体由体积分数为99.5%的二 氧化碳和体积分数为0.5 %的六氣化硫组成）的相蜗，使相蜗自然冷却，冷却后即可所述合 金O
[0147] 实验数据
[0148] (1)对实施例1-7和对比例1-3制得的合金室溫力学性能，所得力学性能见表1。
[0149] 表1
[0150]
[01
[0152]由表1可W看出，按照本发明制备的合金在抗拉强度、屈服强度、延伸率上明显优 于对比例1-3制得的合金。
[0153] (2)在显微镜下观察实施例1、实施例3、实施例4、实施例5和对比例1的凝固组织 图，得图1-5。
[0154] 由图5可W看出，对比例1制备的合金中初生MgsSi尺寸较大，呈树枝状;共晶Mg細 呈粗大的汉字状组织，树枝状的初生MgsS巧日汉字状的共晶MgsSi都会引起应力集中，导致合 金的力学性能显著降低。而图2-5中，初生MgsSi尺寸明显减小，并由树枝状变为多边形状， 部分近似于球体;共晶MgsSi尺寸明显减小，变成长棒状和短杆状，，部分近似颗粒状。运样 的金相组织更有利于提高合金的力学性能。
[0155] 如上所述，本发明一种Mg-Al-Zn-Si-Bi合金及其制备方法，通过添加适量的娃元 素（W侣-娃合金的形式加入），在儀合金烙体内原位生成烙点高、耐磨、高溫稳定性好的 MgsSi;通过添加祕元素和强制冷却方式改变MgsSi的形态、尺寸和分布，制备出具有高强度 高塑性的铸造儀合金;工艺简单，操作方便，容易实现。
[0156] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于明书和实施方式中所列运 用，它完全可W被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实 现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于 特定的细节。
【主权项】
1. 一种Mg-Al-Zn-Si-Bi合金，其特征在于，该合金由如下重量百分比组成： 7~10%的铝； 0.8~1.1%的锌；以及 1.8~2.2%的硅； 0.2~1.4%的铋； 余量为镁，以及不可避免的杂质。2. 如权利要求1所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金，其特征在于，该合金由如下重量百分比组 成： 8~9 %的铝； 0.9~1.0%的锌；以及 1.9~2.1 %的硅； 0.5~1.2%的铋； 余量为镁，以及不可避免的杂质。3. 如权利要求1所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金，其特征在于，该合金由如下重量百分比组 成： 8.5%的铝； 0.95%的锌；以及 2.0%的硅； 0.85 %的铋； 余量为镁，以及不可避免的杂质。4. 一种用于制备权利要求1-3任一项所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的方法，其特征在于， 包括如下步骤： a、 按照重量百分比7~10 %的铝、0.8~1.1 %的锌、1.8~2.2 %的硅、0.2~1.4 %的铋、 余量为镁以及不可避免的杂质，称取镁块、铝块、铝-硅合金、锌粒和金属铋； b、 将所述镁块、铝块、铝-硅合金、锌粒和金属铋置于箱式炉中，在150~20(TC，预热5~ lOmin； C、将预热后的镁块放入温度为280~320°C的不锈钢坩埚中，再向坩埚内充入保护气 体，升温至700~720°C，使镁块熔化形成镁液； d、 将预热后的铝块和铝-硅合金加入到步骤c中所得的镁液中，并在700~720°C，保温5 ~lOmin，获得恪体； e、 将锌粒及金属铋加入到熔体中，搅拌10~15min，再在740~760 °C下，保温15~ 20min； f、 经过步骤e保温结束后，取出充有保护气体的坩埚，对坩埚进行强制水冷，水温18~ 22°C，冷却45~90s，即得所述合金。5. 如权利要求4所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的方法，其特征在于:所述保护气体由体积 分数为99.5 %的二氧化碳和体积分数为0.5 %的六氟化硫组成。6. 如权利要求4或所述的1%-41-2]1-3;[-13;[合金的方法，其特征在于：步骤3中所述的锌 粒外部包裹有铝箱。7. 如权利要求6所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的方法，其特征在于：步骤e中通过钟罩将 铋金属及包裹有铝箱的锌粒加入到熔体中。8. 如权利要求4所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的方法，其特征在于:所述错-娃合金中错 元素与硅元素的重量比为3:1。9. 如权利要求4所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的方法，其特征在于:所述镁块中金属镁的 纯度为99.85 %~99.95 %，所述铝块中金属铝的纯度为99.0 %~99.9 %。10. 如权利要求6所述的Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的方法，其特征在于:所述铝-硅合金和铝 箱的重量均计入铝的重量百分比中。
【专利摘要】本发明公开了一种Mg-Al-Zn-Si-Bi合金，该合金由如下重量百分比组成：7～10％的铝；0.8～1.1％的锌；以及1.8～2.2％的硅；0.2～1.4％的铋；余量为镁，以及不可避免的杂质。一种Mg-Al-Zn-Si-Bi合金的制备方法包括以下步骤：a、称取镁块、铝块、铝-硅合金、锌粒和金属铋；b、预热；c、将镁块熔化形成镁液；d、将铝块和铝-硅合金加入镁液中，获得熔体；e、将锌粒及金属铋加入到熔体中，搅拌10～15min，再在740～760℃下，保温15～20min；f、取出充有保护气体的坩埚，对坩埚进行强制水冷，冷却后即可所述合金。本发明的有益效果是：工艺简单，操作方便，容易实现；所制备的铸造镁铝合金具有较高的铸态力学性能。
【IPC分类】C22C1/03, C22C23/02
【公开号】CN105695825
【申请号】CN201610081412
【发明人】陈淑英, 常国威, 岳旭东, 李青春
【申请人】辽宁工业大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月5日