镁合金的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种镁合金。其包括镁(Mg)、6-12wt％(重量百分比)的锂(Li)以及1-10wt％的铝(Al)。此种镁合金的固相线与液相线之间的温度范围≥50℃。
【专利说明】
镆合金
技术领域
[0001] 本发明涉及一种合金，且特别涉及一种镁合金。
【背景技术】
[0002] 半固态金属铸造是铸造技术的一种。相较于传统的铸造技术而言，通过半固态金 属铸造可获得较小的晶粒及较佳的机械性质。半固态金属铸造的先决条件在于，所使用的 金属/合金的固相线与液相线之间的温度范围要大，也即，从开始熔解到完全熔解（固、液 相共存区）的温度区间要大，以利于铸造温度的控制。如此一来，可获得具有复杂形状及良 好机械性质的铸件。
[0003] 镁合金因其轻质的特性而被广泛应用。在镁合金中，镁锂（Mg-Li)合金是最轻的， 例如LZ91(Mg-9% Li-1% Zn)的比重仅约1. 5,远比目前商用镁合金AZ91(Mg-9% A1-1% Zn)的1.81低很多。然而，其固相线与液相线之间的温度范围不大。举例来说，镁-6wt% (重量百分比）锂的合金的固相线液相线间温度范围只有4°C。这样的合金并不适合用于 半固态金属铸造加工。
【发明内容】
[0004] 本发明涉及一种镁合金，通过添加多种元素，扩大固相线与液相线之间的温度范 围，适用于半固态金属铸造加工。并且，此种镁合金还具有轻质的特性。
[0005] 根据本发明的一些实施例，所述镁合金包括镁（Mg)、6_12wt %的锂（Li)以及 1-lOwt%的铝（A1)。其中镁合金的固相线与液相线之间的温度范围彡50°C。
[0006] 根据本发明的一些实施例，所述镁合金包括镁（Mg)、6_12wt %的锂（Li)、 l-10wt % 的铝（A1)、0· 2-3wt % 的锌（Zn)、彡 0· 3wt % 的锰（Μη)、彡 0· 2wt % 的硅（Si)、 < l.Owt% 的钙（Ca)以及< l.Owt% 的锡（Sn)。
[0007] 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合所 附附图，作详细说明如下：
【附图说明】
[0008] 图1为本发明一实施例的差热分析仪（DSC)曲线图（SDT Q600 V20. 9Build 20)。 [0009] 图2为本发明一实施例的DSC曲线图。
[0010] 图3为本发明实施例及比较例的特性整理图。
[0011] 实施方式
[0012] 本发明涉及一种镁合金，通过添加多种元素，可调整固相线与液相线之间的温度 范围。此种镁合金包括镁（Mg)、6-12wt%的锂（Li)以及Ι-lOwt%的铝（A1)，其固相线与 液相线之间的温度范围多50°C。由于具有较大的固相线及液相线间温度范围，所述的镁合 金适合用于半固态金属铸造加工。在更佳的实施例中，其固相线与液相线之间的温度范围 彡95°C。另外，在一些实施例中，所述镁合金具有小于1.65的比重（specific gravity)。 一般来说，金属铸件的密度越小，其比强度（强度及密度之比）将越大，举例来说，适合应用 于移动装置。
[0013] 在所述镁合金中，镁为主要成分。也即，除了所述的其他成分的比例外，剩余的比 例都为镁。镁为主成分，使得镁合金整体具有轻质的特性。锂的添加可降低镁合金的密度 至小于1. 65g/cm3,但会减小镁合金固相线与液相线之间的温度范围。一般来说，添加 lwt% 的锂，液相线会下降约l〇°C，而固相线仅下降约5°C，因此减小镁合金固相线与液相液相之 间的温度范围。铝的添加可扩大镁合金固相线与液相液相之间的温度范围，但合金密度会 稍增加 。一般来说，添加 lwt%的铝，液相线会下降约2°C，但固相线可下降约10°C，因此扩 大镁合金固相线与液相线之间的温度范围。通过调整锂及铝的比例，可同时得到大的固相 线与液相线间温度范围及小的比重。
[0014] 在所述镁合金中更可添加其他成分。例如可添加锌（Zn)，这样可改善耐腐蚀性， 并降低合金熔点。可添加少量锰（Μη)，这样有助于合金的强度和耐腐蚀性。可添加少量硅 (Si)，这样有助于合金的强度，并且，由于在凝固过程中镁硅化合物的形成会放出热量，因 此可改善铸造特性。可添加少量钙（Ca)，其有助于在半固态金属铸造过程中防止燃烧。可 添加少量锡（Sn)，其有助于合金的高温强度。具体来说，所述镁合金可还包括0.2-3wt%的 锌、< 0· 3wt%的猛、< 0· 2wt%的娃、< 1. Owt%的|丐以及< 1. Owt%的锡。
[0015] 以下举几个实施例和比较例来详细说明本发明的效果。这些实施例和比较例都为 镁-(X wt% )锂-(Y wt% )铝-lwt%锌的合金，各实施例及比较例的X、Y值列于表1。
[0016] 表 1
[0017] 12 图1为实施例4的DSC曲线图，图2
为实施例5的DSC曲线图。从图1和2可看 出二者的固相线与液相线之间的温度范围多50°C。实施例5的固相线与液相线之间的温 度范围甚至大于95°C。各实施例和比较例的比重及固相线与液相液相间温度范围示于图3 的方块 061 ~0101、0121、181、191、661、671、761、771、861 及 881。相较于比较例而言，本 发明的实施例可得到较大的固相线及液相线间温度范围。另外，本发明实施例的比重小于 1. 65,低于一般镁合金的比重1. 8。 2 总而言之，本发明通过调整添加的多种元素种类及各种类的添加量，可得到固相 线与液相线之间温度范围大的镁合金，其适用于半固态金属铸造加工。并且，此种镁合金还 具有轻质的特性，例如可适用于移动装置。
[0020] 综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明。本 发明所属技术领域中具有公知常识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可 作各种的更改和修饰。因此，本发明的保护范围应当根据后附的权利要求所界定的范围为 准。
[0021] 符号说明
[0022] 061、071、081、091、0101、0121、181、191、661、671、761、771、861、881 :方块。
【主权项】
1. 一种镁合金，包括： 镁（Mg); 6-12wt% (重量百分比）的锂（Li);以及 Ι-lOwt% 的铝（A1); 其中该镁合金的固相线与液相线之间的温度范围多50°C。2. 如权利要求1所述的镁合金，其中该温度范围多95°C。3. 如权利要求1所述的镁合金，还包括： 0· 2-3wt% 的锌（Zn); < 0· 3wt% 的猛（Μη); < 0· 2wt% 的娃（Si); < LOwt%的钙（Ca);以及 < 1. Owt% 的锡（Sn)。4. 如权利要求1所述的镁合金，具有小于1. 65的比重（specific gravity)。5. -种镁合金，包括： 镁（Mg); 6-12wt% 的锂（Li); l-10wt% 的铝（Al); 0· 2-3wt% 的锌（Zn); < 0· 3wt% 的猛（Μη); < 0· 2wt% 的娃（Si); < LOwt%的钙（Ca);以及 < 1. Owt% 的锡（Sn)。6. 如权利要求5所述的镁合金，其中固相线与液相线之间的温度范围多95°C。7. 如权利要求1所述的镁合金，具有小于1. 65的比重（specific gravity)。
【文档编号】C22C23/00GK105838950SQ201510016017
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月13日
【发明人】王建义, 叶明堂, 吴政渊
【申请人】安立材料科技股份有限公司