專利名稱：一種高性能變形鎂合金的制作方法
技術領域：
本發明屬于鎂合金生產技術領域，尤其涉及一種高性能的變形鎂合金。
背景技術：
目前，鎂合金工業上熔煉制得的Mg-Mn變形鎂合金，雖然具有良好的耐腐蝕性能和最好的焊接性，但缺點是強度不高，即綜合力學性能較低，故限制了其在民用工業的大規模應用。以MB8變形鎂合金為例(Mn1.5～2.5％、Ce0.15～0.35％)，雖然也能滿足一定的擠壓生產要求，但晶粒相對粗大，但較難滿足對力學性能有更高要求的擠壓生產。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有的鎂合金綜合力學性能較低的問題，提供一種力學性較高的鎂合金，能夠進一步滿足對鎂合金綜合力學性能有更高技術要求的擠壓生產。
本發明各組分的重量百分比為Mn1.3～2.3％、Ce0.4～1.2％、Sr0.1～0.5％、Si≤0.05、Fe≤0.004％、Cu≤0.025％、Ni≤0.001％，余量為Mg。
本發明的制備方法包括如下步驟1、將工業鎂錠投入已準備好的干凈的坩堝中加底熔劑熔化，底熔劑的用量約占爐料質量的1.5～2.5％，過程中撒入覆蓋劑以防止燃燒，覆蓋劑的用量約占爐料質量的0.3～0.5％，整個熔化過程時間控制在2～6h，且鎂液最終溫度控制在670～690℃；2、熔化結束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機械攪拌，同時加精煉劑與氯化錳進行精煉，精煉劑的用量約占爐料質量的1.5～2.5％，時間控制在30min，溫度控制在680～740℃；3、精煉結束后，鎂合金液繼續升溫至740～760℃時加入稀土元素鈰和金屬元素鍶，時間控制在5min，溫度控制在740～760℃；4、結束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時間控制在30min；5、在660～700℃溫度條件下，并在保護氣氛中進行澆注，保護氣氛通常為SF6、CO2、N2、SO2、干燥空氣混合氣體或混合氣體保護氣氛。
現有所有用于鎂合金制備工藝的底熔劑、覆蓋劑、精煉劑均可用于本發明制備過程中使用。
本發明主要是在現有鎂合金熔煉工藝中增加稀土元素鈰的加入量和添加金屬元素鍶，其作用主要表現在以下方面1、添加稀土元素鈰，鈰一部分溶解于固溶體中，另一部分與鎂形成化合物Mg9Ce，細小彌散分布于a(Mg)基體中，起到強化合金和細化晶粒的作用；2、添加稀土元素鈰，鈰和鎂形成的耐熱相Mg9Ce，可以阻礙再結晶晶粒長大，從而擠壓后得到細小的動態再結晶晶粒，對于提高合金的抗拉強度和伸長率均是有益的；3、添加稀土元素鈰，鈰和鎂形成的耐熱相Mg9Ce，可以有效地釘扎住晶界以及晶內位錯運動，成為阻礙位錯運動和晶粒變形的重要阻礙，保持了高溫下材料內部有較高密度的位錯，提高了高溫下合金的強度；4、添加稀土元素鈰，使得鑄態的晶粒得到細化，屈服強度，特別是在擠壓狀態下的屈服強度因晶體中的孿生受到抑制而顯著地增長；5、添加金屬元素鍶，可以降低過冷度，且易吸附在固/液界面的前沿形成富Sr的吸附膜，降低晶粒生產速度，從而細化晶粒；6、細小的晶粒有利于提高鎂合金液的補縮能力，減少顯微縮孔，增加鑄件的致密度；7、晶粒細化有利于合金耐蝕性能的提高；
8、具有優良的擠壓工藝性能。
具體實施例方式
以下結合實施例對本發明作進一步描述實施例1將鎂錠1168.8kg投入已準備好的干凈的坩堝中，加RJ-2底熔劑18kg熔化，過程中撒入RJ-4覆蓋劑3.6kg以防止燃燒，時間控制在4h，且鎂液最終溫度控制在670℃；熔化結束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機械攪拌，同時加RJ-6精煉劑18kg與氯化錳35.7kg進行精煉，時間控制在30min，溫度控制在680℃；精煉結束后，鎂合金液繼續升溫至740℃時加入稀土元素鈰14.4kg和金屬元素鍶1.2kg，時間控制在5min，溫度控制在740℃；結束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時間控制在30min；最后在660℃溫度條件下，并在SF6+N2保護氣氛中進行澆注。
由于在鎂液進行靜置提渣及之后的沉降除雜質的過程中，可能有部分原料被清除，加上高溫氧化的原因，制成的成品率在95～96％之間。因此在取樣分析時有可能出現某種成分布符合合金預定的配制要求，這時應根據預定的配方，相應加入某些原料再次熔煉，直至取樣分析合格為止。對于以下的實施例均有上述的要求。
實施例2將鎂錠1165.2kg投入已準備好的干凈的坩堝中，加RJ-2底熔劑24kg熔化，過程中撒入RJ-5覆蓋劑4.8kg以防止燃燒，時間控制在5h，且鎂液最終溫度控制在680℃；熔化結束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機械攪拌，同時加RJ-5精煉劑24kg與氯化錳49.5kg進行精煉，時間控制在30min，溫度控制在710℃；精煉結束后，鎂合金液繼續升溫至750℃時加入稀土元素鈰9.6kg和金屬元素鍶3.6kg，時間控制在5min，溫度控制在750℃；結束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時間控制在30min；最后在680℃溫度條件下，并在SO2保護氣氛中進行澆注。
實施例3將鎂錠1162.8kg投入已準備好的干凈的坩堝中，加RJ-2底熔劑30kg熔化，過程中撒入RJ-6覆蓋劑6.0kg以防止燃燒，時間控制在6h，且鎂液最終溫度控制在690℃；熔化結束后，向鎂液中吹氬氣，并采用機械攪拌，同時加RJ-4精煉劑30kg與氯化錳63.2kg進行精煉，時間控制在30min，溫度控制在740℃；精煉結束后，鎂合金液繼續升溫至760℃時加入稀土元素鈰3.6kg和金屬元素鍶6.0kg，時間控制在5min，溫度控制在760℃；結束后靜置降溫，使熔劑和夾雜物沉降，時間控制在30min；最后在660℃溫度條件下，并在CO2保護氣氛中進行澆注。
權利要求
1.一種高性能變形鎂合金，其特征在于組分的重量百分比為Mn1.3～2.3％、Ce0.4～1.2％、Sr0.1～0.5％、Si≤0.05、Fe≤0.004％、Cu≤0.025％、Ni≤0.001％，余量為Mg。
全文摘要
一種高性能變形鎂合金，其組分的重量百分比為Mn1.3～2.3％、Ce0.4～1.2％、Sr0.1～0.5％、Si≤0.05％、Fe≤0.004％、Cu≤0.025％、Ni≤0.001％，余量為Mg。本發明主要是在現有鎂合金熔煉工藝中通過增加稀土元素鈰的加入量和添加金屬元素鍶，使其具有更高的力學性能，從而更適合擠壓生產要求。
文檔編號C22C23/00GK101067177SQ20071002316
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月7日 優先權日2007年6月7日
發明者陶衛建, 崔榮, 佟龍福, 王殊 申請人:南京云海特種金屬股份有限公司