[发明专利]一种适用于压铸超薄壁件的镁合金及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于压铸超薄壁件的镁合金及制备方法，更确切地说涉及一种铝含量为11.0-14.0质量百分数的高铝含量Mg-Al-Nd-Pr铸造镁合金及制备方法，属于镁合金领域。

背景技术

镁合金具有密度小、比强度、比刚度高，优良的电磁屏蔽性能和减震性能，良好的铸造与加工性能，在航空航天、汽车和电子信息等3C产品(计算机，通讯产品和消费电子产品)领域获得了越来越广泛的应用，近年来其使用量以每年20％的速度增长。

但是镁合金的流动性能差是其应用的重要障碍。镁合金由于其流动性较差，在加工薄壁件时成品率低，表面质量差，加工工艺复杂，且加工超薄壁工件难度很大。因此使得镁合金的进一步推广应用受到很大的限制。

用镁合金制造具有薄壁结构的3C产品壳体，通常采用压铸或射出成型工艺生产，更要求镁合金有优良的铸造性能。现有的镁合金虽然易于压铸，但对于薄壁壳体(厚度<1mm)来说，其铸造流动性仍嫌不足，这就影响到3C产品的成品率和表面质量。当前电子信息产品行业通常采用流动性较好的AZ91(Mg-9Al)镁合金压铸制作电子产品壳体。而薄壁镁制品的成型成品率一般只有70～80％，普遍存在的问题是良品率低、表面的外观质量欠佳，表面容易出现流线痕迹、斑点、疏松等铸造缺陷，很难保证3C产品表面光洁平整的质量要求，而且带来很大的表面整修工作负担，严重制约了镁制品企业的生产能力，加大了生产成本。因此，研发和应用具有高流动性高浸润性的新型压铸镁合金，对于提高3C镁制品企业的成品率、表面质量和生产能力、降低生产成本具有重要意义，也是电子信息产品企业的迫切需求。

美国专利United States Patent 6，582，533.”sium alloys excellentin fluidity and materials there of”提出一种具有优良流动性的镁合金，它含有：(重量百分数)Al：10.0～13.0％，Si：0.3～1.5％，Mn：0.1～1.0％，Zn：<0.8％，其余是Mg和不可避免的杂质。该合金由于含有很高的Al含量，因Al是促进流动性的元素，所以其流动性应该很好，但是高达10～13％的Al的镁合金，其塑性太差，材质太脆，对于3C产品壳体的应用显然不合适。

与此相类似的中国专利，如申请号为02143587.1提出一种“流动性优异的镁合金及其材料”，它含有：Al：10.0～12.8％，Si：0.4～1.4％，Mn：0.1～0.9％，以质量百分数记总量为20ppm～800ppm的Be、Ca、Sr、Ba和Mesh金属中的一种或两种或多种，其余是Mg和不可避免的杂质，其流动性的提高仍然主要依靠Al含量的加入，由此引起材质的脆化显然成为其扩大应用的重要制约因素。

中国专利申请号03150926.6提出一种流动性消失模铸造镁合金及其熔炼方法，其合金是在AZ91(Mg-9Al)合金基础上，提高合金的Al含量，降低Zn含量，加入富Ce混合稀土及Ti元素，还适量加入金属Be元素，得到流动性和力学性能都很好的镁合金，但该专利含有具有强毒性的Be元素，还含有对耐蚀性带来有害作用的Ti元素，因此这种合金也不是很理想的。

中国专利申请号200510055930.8提出一种高耐蚀铸造镁铝合金及制备方法，其合金组成(wt％)为Al7.5-10.5、Mn0.2-1.0、La0.1-0.8、Ce0.1-0.8、Pr0.05-0.3、Y0.1-0.8、Zn0.1-0.5、Sr0.2-1.5，余量为Mg元素和杂质元素，并提出了铸造镁铝合金的制备方法，以此方法制得的高耐蚀铸造镁合金，盐雾试验结果表明，此合金的耐蚀性能大大优于AZ91(Mg-9Al)和Mg-9Al-1RE合金，合金的力学性能与AZ91合金相当，但铸造流动性不能满足超薄壁件的压铸要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于压铸超薄壁件的镁合金及制备方法。本发明提供的镁合金是在系统研究合金元素对Mg-Al合金铸造流动性和力学性能影响的基础上，通过对高铝含量的镁合金加入稀土元素Nd和Pr，解决了高铝镁合金脆性问题，又进一步提高了Mg-Al合金的铸造流动性。研发成功一种具有高流动性和良好力学性能的压铸镁合金，用本发明提供的合金压铸镁合金制品，不仅显著提高了镁制品的压铸成品率，而且能成功地压铸超薄型镁制品，是适用于超薄壁件压铸用的镁合金。本发明提供的适用于超薄壁件的镁合金其化学组成为：(按质量百分比数计，wt％)