[发明专利]一种耐热镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种具有着良好压铸性的MgAlMn系耐热镁合金。

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MgAlMn系压铸镁合金牌号有YM202、YM203、YM204、YM205；美国标准ASTM B的MgAlMn系压铸镁合金牌号有AM50A、AM60A、AM60B；日本标准JIS H的MgAlMn系压铸镁合金牌号有MDC2B、MDC4、MDC5；欧洲标准EN的MgAlMn系压铸镁合金牌号有EN-MC21210、EN-MC21220、EN-MC21230。这些牌号的合金，流动性、力学性能、压铸性能都十分优良，被广泛用于金属型铸造、精密铸造、低压铸造、压铸、半固态铸造、砂型铸造等铸造形式。同时，MgAlMn系变形镁合金也有应用。

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：发动机上的某些部件，工作温度较高，并且也存在着轻量化的需求。但上述MgAlMn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MgAlMn系镁合金在在200℃高温下的抗拉强度仅为几十MPa，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、能适用于铸造或轧制变形的镁合金。

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压铸性、能轧制的耐热镁合金。所述技术方案如下：

一种耐热镁合金，所述镁合金由Mg、Al、Mn、稀土(RE)、Nb、Zr组成，其重量百分组成为Al 1.5-25％、Mn 0.1-2％、稀土0.0002-16％、Nb 0.0002-4％、Zr 0.001-2％，其余为Mg。

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

优选，其重量百分组成为Al 1.6-6.5％、Mn 0.13-0.7％、Gd 0.1-2％、Nb 0.05-1％、Zr0.2-0.9％，其余为Mg。

更有选，其重量百分组成为Al 4.4-6.5％、Mn 0.26-0.6％、Gd 0.1-0.8％、Nb 0.05-0.6％、Zr 0.2-0.9％，其余为Mg。

最优选，其重量百分组成为Al 6％、Mn 0.45％、Gd 0.4％、Nb 0.2％、Zr 0.6％，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；另外Zr能够强烈细化晶粒，还能与合金液中的某些杂质元素(如：Fe、Si、Ni)反应并沉淀，净化了合金液。在上述元素的联合作用下，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，适合铸造尤其是压铸的耐热镁合金。

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，下面将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：