鎂合金的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明鎂合金的制備方法，涉及鎂合金，步驟是：依據(jù)目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比：Mg為92.0～93.0%、Zn為2.0%、Al為4.0%、Y為1.0%、Ca為0～1.0%，稱取所需質(zhì)量的純度99.99%的鎂錠、純度99.99%的鋅錠、純度99.99%的鋁錠、釔含量25wt%的Mg-Y中間合金和鈣含量20wt%的Mg-Ca中間合金為原料置于熔煉爐中進(jìn)行熔煉，然后澆注到鑄鐵模具中，制得母合金鑄錠，再用熔化爐進(jìn)行熔化，最后在設(shè)置的壓鑄工藝參數(shù)下用壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄，制得高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y-（Ca）鎂合金材料，克服了現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)設(shè)備要求高、制備成本較高、生產(chǎn)率低和不利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的缺點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】鎂合金的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)方案涉及鎂合金，具體地說(shuō)是鎂合金的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂合金以其強(qiáng)度高、減震能力強(qiáng)和鑄造成型工藝性能好等特點(diǎn)，在同其它輕質(zhì)材料的競(jìng)爭(zhēng)中取得明顯優(yōu)勢(shì)，受到汽車、航空工業(yè)及3C產(chǎn)業(yè)的青睞。然而，傳統(tǒng)鎂合金仍然存在強(qiáng)度較低、韌性差和塑性加工困難等問(wèn)題，使鎂合金的應(yīng)用受到了限制。因此，通過(guò)各種措施來(lái)改善現(xiàn)有鎂合金的力學(xué)性能，成為擴(kuò)大鎂合金應(yīng)用范圍的重要途徑。其中，合金化是提高鎂合金力學(xué)性能的一種常用方法，特別是向合金中添加稀土元素，可以起到凈化合金、改善合金組織，提高合金常溫高溫力學(xué)性能和耐蝕性的作用。
[0003]CN101279361B公開(kāi)了“一種高強(qiáng)韌鎂合金的制備方法”，利用噴射沉積制備工藝獲得了高強(qiáng)韌鎂合金。但該方法的制備過(guò)程復(fù)雜難以控制，對(duì)設(shè)備要求高，制備成本較高，且生產(chǎn)率低，不利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)。CN102162054A披露了“一種高強(qiáng)韌鎂合金及其制備方法”，制備出了 Mg-Al-Zn-Gd高強(qiáng)韌鎂合金，其化學(xué)組分按質(zhì)量比組成:A17-8%，Zn0.7-1%,Gd4.1-6.9%，雜質(zhì)元素Mn < 0.12%，其余為Mg。該專利通過(guò)添加稀土 Gd以改善鎂合金的強(qiáng)韌性，但該專利中稀土 Gd的添加量較多，大大提高了成本，不利于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，且需經(jīng)熱處理工藝，延長(zhǎng)了整體工藝周期。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供鎂合金的制備方法，采用壓鑄的方法，通過(guò)控制材料成分，在常規(guī)凝固條件下制備出具有自生增強(qiáng)相的鎂合金，并經(jīng)過(guò)設(shè)置壓鑄工藝參數(shù)，從而制得高強(qiáng)韌的鎂合金產(chǎn)品，同時(shí)克服了現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)設(shè)備要求高、制備成本較高、生產(chǎn)率低和不利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:鎂合金的制備方法，采用壓鑄的方法，具體步驟是:
[0006]第一步，制備Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠
[0007]依據(jù)目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比:Mg為92.0~93.0%、Ζη為2.0%、A1為4.0%、Y為1.0%、Ca為O~1.0%，稱取所需質(zhì)量的純度99.99%的鎂錠、純度99.99%的鋅錠、純度99.99%的鋁錠、釔含量25wt%的Mg-Y中間合金和鈣含量20wt%的Mg-Ca中間合金為原料進(jìn)行備料；將稱量好的上述所有原料置于氣體保護(hù)熔煉爐中，在750°C溫度下進(jìn)行熔煉，熔煉過(guò)程中通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)，待所有原料完全熔化后，攪拌2分鐘，除去表面雜質(zhì)，靜置保溫5分鐘后，在通入體積比為CO2:SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)的條件下，澆注到內(nèi)型腔尺寸為高25cm和直徑Φ 15cm的鑄鐵模具中，空冷至室溫，制得Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠，其鑄態(tài)組織中包含Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相、Al2Y相、(Al2Ca)相、α-Mg和共晶相 ；
[0008]第二步，用壓鑄方法制備高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y- (Ca)鎂合金[0009]將第一步制得的Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠通過(guò)MD0250型鎂合金熔化爐進(jìn)行熔化，保護(hù)氣體采用N2和SF6混合氣，其中SF6的體積百分比濃度為0.7%，設(shè)置保護(hù)氣體的工作壓力為0.3MPa，供氣溫度為350°C，等待壓射時(shí)長(zhǎng)為2s，熔室溫度為710°C，泵室溫度為7000C，待Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠完全熔化后，用DCC630m冷室鎂合金壓鑄機(jī)壓鑄試樣棒，壓鑄機(jī)的壓鑄工藝參數(shù)如下:模溫機(jī)溫度180°C、模具預(yù)熱時(shí)間45min、壓射低速80%、一快位置IOOmm、二快位置240mm、二快速度70%、增壓位置380mm、增壓速度65%、壓射終止530mm、壓射時(shí)間4s、冷卻時(shí)間5s、增壓壓力40MPa和調(diào)模壓力12MPa，在上述設(shè)置壓鑄工藝參數(shù)下啟動(dòng)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄，從而制得長(zhǎng)20cm和Φ 15mm的高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y- (Ca)鎂合金材料。
[0010]上述鎂合金的制備方法，其中目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比優(yōu)選:Mg為93.0%、Zn 為 2.0%、Al 為 4.0% 和 Y 為 1.0%。
[0011]上述鎂合金的制備方法，其中目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比優(yōu)選:Mg為92.5%、Zn 為 2.0%、Al 為 4.0%、Y 為 1.0% 和 Ca 為 0.5%。
[0012]上述鎂合金的制備方法，其中目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比優(yōu)選:Mg為92.0%、Zn 為 2.0%、Al 為 4.0%、Y 為 1.0% 和 Ca 為 1.0%。
[0013]上述鎂合金的制備方法，所涉及的原材料和設(shè)備均通過(guò)公知的途徑獲得，所用的操作工藝是本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所能掌握的。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步是:
[0015](I)在現(xiàn)有技術(shù)CN101279361B的制備方法中，鎂合金熔煉過(guò)程需要抽取真空，且需用氬氣洗爐2-3次，真空度不夠或氬氣不純都可能導(dǎo)致所制備鎂合金發(fā)生氧化而影響質(zhì)量。熔化過(guò)程需經(jīng)電磁攪拌，熔化后需經(jīng)霧化噴嘴在高壓霧化N2氣氣氛中和壓力0.5-0.6MPa下產(chǎn)生霧化液滴并沉積到接受極板，形成柱狀鎂合金沉積坯，沉積厚度和合金緊實(shí)度不易控制，因而該專利申請(qǐng)的制備過(guò)程較為復(fù)雜且最終產(chǎn)品難以控制。而本發(fā)明方法只需將按各組分元素的質(zhì)量百分比稱量的目標(biāo)合金的所有原料熔煉好，再經(jīng)壓鑄機(jī)直接壓出即可，工藝簡(jiǎn)單，且壓鑄機(jī)工藝參數(shù)可調(diào)，容易控制。
[0016](2)現(xiàn)有技術(shù)CN101279361B的方法，在經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工序后，制備出來(lái)的僅僅是鎂合金坯料，做成產(chǎn)品還需經(jīng)坯料車削、熱擠壓以及熱處理等流程，周期較長(zhǎng)。而本發(fā)明方法是將制備的Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠在壓鑄機(jī)加熱系統(tǒng)重熔后，根據(jù)產(chǎn)品要求，直接壓鑄出所需尺寸和形貌的產(chǎn)品，工藝過(guò)程更為簡(jiǎn)單、省時(shí)。
[0017](3)現(xiàn)有技術(shù)CN101279361B中，用到兩個(gè)要求高的設(shè)備:一是真空熔煉爐，對(duì)真空度及抽真空系統(tǒng)要求很高；二是霧化沉積設(shè)備，對(duì)霧化噴嘴及高壓霧化過(guò)程要求很高，此兩設(shè)備及其操作過(guò)程均較為復(fù)雜。本發(fā)明方法只用到兩個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備，一是普通鎂合金氣體保護(hù)熔煉爐，二是工業(yè)生產(chǎn)中常用的鎂合金壓鑄機(jī)，兩種設(shè)備操作均容易且便捷。
[0018](4)現(xiàn)有技術(shù)CN102162054A中，稀土 Gd的添加量達(dá)到了 4.1~6.9%，而本發(fā)明方法中稀土 Y的添加量?jī)H為1%。雖然稀土 Y及稀土 Gd目前市場(chǎng)價(jià)格均在每千克400~500元,但由于現(xiàn)有技術(shù)CN102162054A中稀土 Gd的添加量是本發(fā)明方法中稀土 Y的添加量的
4.1~6.9倍，因而現(xiàn)有技術(shù)CN102162054A中稀土材料的使用成本比本發(fā)明方法中稀土材料的使用成本高4.1~6.9倍。[0019](5)本發(fā)明方法中，只添加Y元素后在鎂合金中形成了 Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相和Al2Y相，同時(shí)添加Y和Ca元素后在鎂合金中形成了 Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相、Al2Y相和Al2Ca相，這些增強(qiáng)相優(yōu)化了鎂合金的性能，因而本發(fā)明方法制備的鎂合金的強(qiáng)度和韌性皆處于較好的水平，尤其韌性遠(yuǎn)高于目前其他制備方法制備的鎂合金的韌性水平，實(shí)現(xiàn)了鎂合金的強(qiáng)度和韌性的同步提聞。
[0020](6)本發(fā)明方法所制備的鎂合金是一種高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y- (Ca)鎂合金材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度> 232Mpa，延伸率> 9.2%。下面實(shí)施例中有更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)證明。
[0021](7)本發(fā)明方法所需原料成本較低，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，可直接用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]第一步，制備Mg-Zn-Al-Y母合金鑄錠
[0024]依據(jù)目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比:Mg為93.0%、Ζη為2.0%、A1為4.0%、Y為1.0%，稱取所需質(zhì)量的純度99.99%的鎂錠、純度99.99%的鋅錠、純度99.99%的鋁錠和釔含量25wt%的Mg-Y中間合金為原材料進(jìn)行備料；將稱量好的上述所有原料置于氣體保護(hù)熔煉爐中，在750°C溫度下進(jìn)行熔煉，熔煉過(guò)程中通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)，待所有原料完全熔化后，攪拌2分鐘，除去表面雜質(zhì)，靜置保溫5分鐘后，在通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)的條件下，澆注到內(nèi)型腔尺寸為高25cm和直徑Φ 15cm的鑄鐵模具中，空冷至室溫，制得Mg-Zn-Al-Y母合金鑄錠，其鑄態(tài)組織中包含Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相、Al2Y相、α -Mg和共晶相；
[0025]第二步，用壓鑄方法制備高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y鎂合金
[0026]將第一步制得的Mg-Zn-Al-Y母合金鑄錠通過(guò)MD0250型鎂合金熔化爐進(jìn)行熔化，保護(hù)氣體采用N2和SF6混合氣，其中SF6的體積百分比濃度為0.7%，設(shè)置保護(hù)氣體的工作壓力為0.3MPa，供氣溫度為350°C，等待壓射時(shí)長(zhǎng)為2s，熔室溫度為710°C，泵室溫度為700°C，待Mg-Zn-Al-Y母合金鑄錠完全熔化后，用DCC630m冷室鎂合金壓鑄機(jī)壓鑄試樣棒，壓鑄機(jī)的壓鑄工藝參數(shù)如下:模溫機(jī)溫度180°C、模具預(yù)熱時(shí)間45min、壓射低速80%、一快位置100mm、二快位置240mm、二快速度70%、增壓位置380mm、增壓速度65%、壓射終止530mm、壓射時(shí)間4s、冷卻時(shí)間5s、增壓壓力40MPa和調(diào)模壓力12MPa，在上述設(shè)置壓鑄工藝參數(shù)下啟動(dòng)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄，從而制得長(zhǎng)20cm和Φ 15mm的高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y鎂合金材料。
[0027]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y鎂合金材料的抗拉強(qiáng)度為232MPa，屈服強(qiáng)度為121MPa，延伸率為9.2%。如表1所示，本實(shí)施例制得的Mg-Zn-Al-Y鎂合金與常用鎂合金比較例I相比，抗拉強(qiáng)度提高了 5.45%，屈服強(qiáng)度提高了 5.22%，延伸率提高了 15%，三項(xiàng)性能指標(biāo)都得到提升；與常用鎂合金比較例2相比，抗拉強(qiáng)度提高了 0.87%，屈服強(qiáng)度下降了23.97%，延伸率提高了 306.67%，屈服強(qiáng)度雖有下降但延伸率得到大幅度提高。
[0028]實(shí)施例2
[0029]第一步，制備Mg-Zn-Al-Y-Ca母合金鑄錠
[0030]依據(jù)目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比:Mg為92.5%、Zn為2.0%、A1為4.0%、Y為1.0%、Ca為0.5%，稱取所需質(zhì)量的純度99.99%的鎂錠、純度99.99%的鋅錠、純度99.99%的鋁錠、釔含量25wt%的Mg-Y中間合金和鈣含量20wt%的Mg-Ca中間合金為原材料進(jìn)行備料；將稱量好的上述所有原料置于氣體保護(hù)熔煉爐中，在750°C溫度下進(jìn)行熔煉，熔煉過(guò)程中通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)，待所有原料完全熔化后，攪拌2分鐘，除去表面雜質(zhì)，靜置保溫5分鐘后，在通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)的條件下，澆注到內(nèi)型腔尺寸為高25cm和直徑Φ15αιι的鑄鐵模具中，空冷至室溫，制得Mg-Zn-Al-Y-Ca母合金鑄錠，其鑄態(tài)組織中包含Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相、Al2Y相、Al2Ca相、α -Mg和共晶相；
[0031]第二步，制備高強(qiáng)韌壓鑄Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金
[0032]將第一步制得的Mg-Zn-Al-Y-Ca母合金鑄錠通過(guò)MD0250型鎂合金熔化爐進(jìn)行熔化，保護(hù)氣體采用N2和SF6混合氣，其中SF6的體積百分比濃度為0.7%，設(shè)置保護(hù)氣體的工作壓力為0.3MPa，供氣溫度為350°C，等待壓射時(shí)長(zhǎng)為2s，熔室溫度為710°C，泵室溫度為700°C，待Mg-Zn-Al-Y母合金鑄錠完全熔化后，用DCC630m冷室鎂合金壓鑄機(jī)壓鑄試樣棒，壓鑄機(jī)的壓鑄工藝參數(shù)如下:模溫機(jī)溫度180°C、模具預(yù)熱時(shí)間45min、壓射低速80%、一快位置IOOmm、二快位置240mm、二快速度70%、增壓位置380mm、增壓速度65%、壓射終止530mm、壓射時(shí)間4s、冷卻時(shí)間5s、增壓壓力40MPa和調(diào)模壓力12MPa，在上述設(shè)置壓鑄工藝參數(shù)下啟動(dòng)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄，從而制得長(zhǎng)20cm和Φ 15mm的高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金材料。
[0033]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)韌壓鑄Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金的抗拉強(qiáng)度為238MPa，屈服強(qiáng)度為127MPa，延伸率為11.3%。如表1所示，本實(shí)施例制得的高強(qiáng)韌壓鑄Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金與常用鎂合金比較例I相比，抗拉強(qiáng)度提高了 8.18%，屈服強(qiáng)度提高了 10.43%，延伸率提高了 41.25%，三項(xiàng)性能指標(biāo)都得到穩(wěn)定提升；與常用鎂合金比較例2相比，抗拉強(qiáng)度提高了 3.48%，屈服強(qiáng)度下降了 18.11%，延伸率提高了 376.67%，屈服強(qiáng)度雖有下降但延伸率得到大幅度提聞。
[0034]實(shí)施例3
[0035]第一步，制備Mg-Zn-Al-Y-Ca母合金鑄錠
[0036]依據(jù)目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比:Mg為92.0%、Ζη為2.0%、A1為4.0%、Y為1.0%、Ca為1.0%，稱取所需質(zhì)量的純度99.99%的鎂錠、純度99.99%的鋅錠、純度99.99%的鋁錠、釔含量25wt%的Mg-Y中間合金和鈣含量20wt%的Mg-Ca中間合金為原材料進(jìn)行備料；將稱量好的上述所有原料置于氣體保護(hù)熔煉爐中，在750°C溫度下進(jìn)行熔煉，熔煉過(guò)程中通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)，待所有原料完全熔化后，攪拌2分鐘，除去表面雜質(zhì)，靜置保溫5分鐘后，在通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)的條件下，澆注到內(nèi)型腔尺寸為高25cm和直徑Φ15αιι的鑄鐵模具中，空冷至室溫，制得Mg-Zn-Al-Y-Ca母合金鑄錠，其鑄態(tài)組織中包含Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相、Al2Y相、Al2Ca相、α -Mg和共晶相；
[0037]第二步，制備高強(qiáng)韌壓鑄Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金
[0038]將第一步制得的Mg-Zn-Al-Y-Ca母合金鑄錠通過(guò)MD0250型鎂合金熔化爐進(jìn)行熔化，保護(hù)氣體采用N2和SF6混合氣，其中SF6的體積百分比濃度為0.7%，設(shè)置保護(hù)氣體的工作壓力為0.3MPa，供氣溫度為350°C，等待壓射時(shí)長(zhǎng)為2s，熔室溫度為710°C，泵室溫度為700°C，待Mg-Zn-Al-Y母合金鑄錠完全熔化后，用DCC630m冷室鎂合金壓鑄機(jī)壓鑄試樣棒，壓鑄機(jī)的壓鑄工藝參數(shù)如下:模溫機(jī)溫度180°C、模具預(yù)熱時(shí)間45min、壓射低速80%、一快位置IOOmm、二快位置240mm、二快速度70%、增壓位置380mm、增壓速度65%、壓射終止530mm、壓射時(shí)間4s、冷卻時(shí)間5s、增壓壓力40MPa和調(diào)模壓力12MPa，在上述設(shè)置壓鑄工藝參數(shù)下啟動(dòng)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄，從而制得長(zhǎng)20cm和Φ 15mm的高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金材料。
[0039]本實(shí)施例制得的高強(qiáng)韌壓鑄Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金的抗拉強(qiáng)度為246MPa，屈服強(qiáng)度為143MPa，延伸率為13.2%。如表1所示，本實(shí)施例制得的高強(qiáng)韌壓鑄Mg-Zn-Al-Y-Ca鎂合金與常用鎂合金比較例I相比，抗拉強(qiáng)度提高了 11.82%，屈服強(qiáng)度提高了 24.35%，延伸率提高了 65%，三項(xiàng)性能指標(biāo)都得到穩(wěn)定提升；與常用鎂合金比較例2相比，抗拉強(qiáng)度提高了
6.96%，屈服強(qiáng)度下降了 4.9%，延伸率提高了 440%，屈服強(qiáng)度稍有降低但延伸率得到大幅度提聞。
[0040]表1.本發(fā)明方法實(shí)施例制得的鎂合金與已有常用鎂合金的性能比較
[0041]
【權(quán)利要求】
1.鎂合金的制備方法，其特征在于:采用壓鑄的方法，具體步驟是: 第一步，制備Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠 依據(jù)目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比:Mg為92.0~93.0%、Ζη為2.0%、A1為4.0%、Y為1.0%、Ca為O~1.0%，稱取所需質(zhì)量的純度99.99%的鎂錠、純度99.99%的鋅錠、純度99.99%的鋁錠、釔含量25wt%的Mg-Y中間合金和鈣含量20wt%的Mg-Ca中間合金為原料進(jìn)行備料；將稱量好的上述所有原料置于氣體保護(hù)熔煉爐中，在750°C溫度下進(jìn)行熔煉，熔煉過(guò)程中通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)，待所有原料完全熔化后，攪拌2分鐘，除去表面雜質(zhì)，靜置保溫5分鐘后，在通入體積比為CO2 = SF6 = 100:1的C02/SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)的條件下，澆注到內(nèi)型腔尺寸為高25cm和直徑Φ 15cm的鑄鐵模具中，空冷至室溫，制得Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠，其鑄態(tài)組織中包含Mg3Zn6Y準(zhǔn)晶相、Al2Y相、(Al2Ca)相、α -Mg和共晶相； 第二步，用壓鑄方法制備高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y- (Ca)鎂合金 將第一步制得的Mg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠通過(guò)MD0250型鎂合金熔化爐進(jìn)行熔化，保護(hù)氣體采用N2和SF6混合氣，其中SF6的體積百分比濃度為0.7%，設(shè)置保護(hù)氣體的工作壓力為0.3MPa，供氣溫度為350°C，等待壓射時(shí)長(zhǎng)為2s，熔室溫度為710°C，泵室溫度為700°C JtMg-Zn-Al-Y- (Ca)母合金鑄錠完全熔化后，用DCC630m冷室鎂合金壓鑄機(jī)壓鑄試樣棒，壓鑄機(jī)的壓鑄工藝參數(shù)如下:模溫機(jī)溫度180°C、模具預(yù)熱時(shí)間45min、壓射低速80%、一快位置100mm、二快位置240mm、二快速度70%、增壓位置380mm、增壓速度65%、壓射終止530mm、壓射時(shí)間4s、冷卻時(shí)間5s、增壓壓力40MPa和調(diào)模壓力12MPa，在上述設(shè)置壓鑄工藝參數(shù)下啟動(dòng)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄，從而制得長(zhǎng)20cm和Φ 15mm的高強(qiáng)韌Mg-Zn-Al-Y- (Ca)鎂合金材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)鎂合金的制備方法，其特征在于:其中目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比為:Mg為93.0%、Zn為2.0%、Al為4.0%和Y為1.0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)鎂合金的制備方法，其特征在于:其中目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比為:Mg為92.5%、Zn為2.0%、Al為4.0%、Y為1.0%和Ca為0.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)鎂合金的制備方法，其特征在于:其中目標(biāo)合金中各組分元素的質(zhì)量百分比為:Mg為92.0%、Zn為2.0%、Al為4.0%、Y為1.0%和Ca為1.0%。
【文檔編號(hào)】C22C23/02GK103468988SQ201310420537
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月14日
【發(fā)明者】王岳宸, 馬如玉, 趙維民, 王志峰 申請(qǐng)人:天津六合鎂制品有限公司