[发明专利]一种高强度、高韧性压铸镁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，尤其涉及一种高强度、高韧性压铸镁合金及其制备方法。 

背景技术

镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料，具有密度小、比强度高、机加工性能优良和减震性好等优点，被广泛应用于航天航空、汽车及3C领域。目前所应用的压铸镁合金主要为Mg-Al系列，其中应用最为广泛的AZ系合金，如AZ91合金，该合金室温机械性能为抗拉强度为230MPa，屈服强度为140MPa，延伸率为3%，该合金综合性能均衡，常温力学性能、强度和塑韧性不高，这种合金具有较为良好的铸造性能，所以被广泛用于3C类产品中，但随着3C产品轻薄化的趋势发展，该合金的综合性能，特别是强度和塑韧性已无法满足薄壁产品的材质使用要求。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是以Mg-Al系合金材料为基础，合理组合添加多元稀土、碱土及其它元素，提供一种具有高屈服强度、高韧性的新型压铸镁合金，使其能够满足轻薄化3C产品材质的高要求。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种高强度、高韧性压铸镁合金，包含按重量百分比计算的如下组分：

Al：8.8~9.4%

Zn:  0.5~0.8%

Mn：0.5~0.9%

La：0.8~1.2%

Ce：0.3~0.6%

Y:  0.05~0.3%

Sr:  0.05~0.3%

Gd:  0.5~1.5%

其余部分包含Mg和不可避免的杂质。

进一步地，它还包括按重量百分比计算的如下组分： 

Pr: 0.1~0.5%

Nd: 0.5~2.0%

Sb：0.3~1.0%。

进一步地，它包含：La 1.0wt%，Ce 0.5wt%。 

进一步地，它包含：Y 0.2 wt%，Gd 1.0 wt%。 

进一步地，它包含：Sr 0.2 wt%。 

进一步地，它包含： Pr 0.3 wt%，Nd 1.5 wt%。 

进一步地，它包含：Sb 0.5 wt%。 

作为本发明的另一个方面，本发明还提供了上述高强度、高韧性压铸镁合金的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将纯镁、纯铝、Mg-LaCe合金、Mg-Y合金、Mg-Gd合金和Mg-Sr合金在150~200℃下预热60min以上；

（2）将预热后的纯镁、纯铝置入具有保护性气氛的熔炉中，加热至全部熔化；

（3）将步骤（2）所获熔体升温至720℃，并加入预热后的Mg-LaCe合金、Mg-Y合金、Mg-Gd合金和Mg-Sr合金，充分熔化后搅拌至混合均匀，扒除表面浮渣；

（4）将步骤（3）所获熔体静置降温至660℃以下，进行压铸，获得所述高强度、高韧性压铸镁合金。

进一步地，步骤（3）还包括：将步骤（2）所获熔体升温至720℃，并加入金属Sb和/或Mg-LaCePrNd合金，充分熔化后搅拌至混合均匀。 

进一步地，所述金属Sb和/或Mg-LaCePrNd合金在被加入步骤（2）所获熔体之前，还被在150~200℃下预热60min以上。 

与现有技术相比，本发明的有益效果包括： 

（1）本发明以AZ91D压铸镁合金为基础，添加多元稀土元素，碱土元素及其它元素，使得合金具有高强度和高韧性能，同时具有优良的铸造性能，该合金抗拉强度达到250MPa~280MPa，屈服强度达到160MPa~190MPa，延伸率3.0~5.0%；

（2）适用于薄壁耐冲击的产品上，极具开发潜力。

附图说明

图1是本发明实施例1的合金成分重量百分含量表。 

图2是本发明实施例2的合金成分重量百分含量表。 

图3是本发明实施例3的合金成分重量百分含量表。 

图4是本发明实施例4的合金成分重量百分含量表。 

具体实施方式

以下结合附图及优选实施例对本发明的技术方案作更为具体的说明。 

实施例1