[发明专利]一种MgAlZn系耐热镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种MgAlZn系适用于铸造尤其是压铸的耐热镁合金。

背景技术

随着科技的发展，以汽车为代表的交通工具需要通过减轻车身的重量，来进一步研发燃料利用率更高的新产品。在汽车制造业中，镁合金作为一种新型的轻质金属材料，被汽车制造厂家用来替代传统的铸铁，以实现减轻车身重量的目的。

目前，国产MgAlZn系压铸镁合金牌号有YM302、YM303、YM304、YM305；美国标准ASTM B的MgAlZn系压铸镁合金牌号有AZ91A、AZ91B、AZ91D；日本标准JIS H的MgAlZn系压铸镁合金牌号有MDC1B、MDC1D；欧洲标准EN的MgAlZn系压铸镁合金牌号有EN-MC21110、EN-MC21120、EN-MC21121。这些牌号的合金具有流动性、机械加工性、铸造性能都十分优良的特点，并且由于含有合金元素Zn，因此，抗拉强度也十分优良，并且被广泛用于压铸、金属型铸造、精密铸造、低压铸造、半固态铸造、砂型铸造等铸造形式。另外，MgAlZn系镁合金也有用于变形镁合金方向的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：汽车上的某些部件，如：变速箱箱体、发动机箱盖等，工作温度较高，并且也存在着轻量化的需求。但上述MgAlZn系镁合金由于合金组织中β相以Mg₁₇Al₁₂为主，Mg₁₇Al₁₂熔点较低，不耐高温，上述MgAlZn系镁合金在在200℃高温下的抗拉强度均小于90MPa，因此其生产的部件不适于在高温环境下工作，因而无法满足汽车上述部件的耐高温需求。

因而，本领域急需一种力学性能优良、耐高温、能适用于铸造并有一定轧制变形能力的镁合金。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种具有着良好力学性能的MgAlZn系耐热镁合金。所述技术方案如下：

一种耐热镁合金，所述镁合金由Mg、Al、Zn、Mn、稀土(RE)及Nb组成，其重量百分组成为Al 1.5％-18％、Zn 0.1％-3.5％、Mn 0.1％-2.2％、RE 0.0002％-8％、Nb 0.0002％-2.2％，其余为Mg。

其中，所述稀土为Gd、Y、Sc、Pr、Yb、Sm、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。

优选，所述稀土为Gd或Gd与Y、Sc、Pr、Yb、Sm、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。

优选，其重量百分组成为Al 1.5％-10％、Zn 0.3％-1％、Mn 0.1％-0.6％、Gd 0.1％-4％、Nb0.05％-1％，其余为Mg。

更优选，其重量百分组成为Al 7％-9.7％、Zn 0.35％-1％、Mn 0.12％-0.6％、Gd 0.1％-0.8％、Nb 0.05％-0.6％，其余为Mg。

最优选，其重量百分组成为Al 8％、Zn 0.6％、Mn 0.3％、Gd 1％、Nb 0.5％，其余为Mg。

其中，所述Nb通过AlNb中间合金或NbAl中间合金的形式加入所述镁合金中。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的镁合金中，由于RE能与Mg形成MgRE化合物，Nb能和其他元素(如Al)形成一些耐高温的金属化合物，这些金属化合物分布在晶界上，替代了部分Mg₁₇Al₁₂β相，改变了β相的结构，从而提高了镁合金的耐高温性能，得到了一种具有优良力学性能，机械加工性、流动性及压铸性良好，适合铸造尤其适合压铸的耐热镁合金。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供的镁合金的制作工艺、热处理方法说明如下：

1、本发明实施例提供的镁合金可通过以下三种熔炼工艺制作：