[发明专利]一种镁铜复合铸造材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镁铜复合铸造材料，其特征在于：所述镁铜复合铸造材料由镁合金或纯镁和铜合金或纯铜作为组元，界面结合层形成了两个亚层结构；镁铜复合铸造材料界面层靠近铜侧的亚层组织厚度比较薄，为10-50μm，主要为Mg₂Cu相，还分布一些MgCu枝状相，靠近镁的附近的亚层结构组织为100-200μm，呈均匀网状分布，其主要为Mg-Mg₂Cu共晶相；

所述的镁铜复合铸造材料的硬度值从铜到镁呈台阶式分布，中间层的硬度明显高于基体的硬度；

所述的镁铜复合铸造材料制备方法，包括以下步骤：

第一步：将固态铜合金或纯铜进行机加工得到需求的材料样式，然后对铜合金或纯铜表面用砂纸打磨，进行化学清洗，去除表面氧化物和油污，得到理想粗糙度和表面光洁的铜合金或纯铜；

第二步：对预制的固态铜合金或纯铜进行预热处理，预热温度为50-300^oC；

第三步：采用井式电阻炉在低碳钢坩埚中熔炼镁合金或纯镁铸锭，期间需要六氟化硫和二氧化碳混合气体保护，直至镁合金或纯镁铸锭完全熔融；

第四步：待镁合金或纯镁熔体温度稳定后，浇入装有预先处理好的固态铜合金或纯铜的模具中，浇注过程中吹CO₂作为保护气体，并通循环水冷却；

第五步：浇注完成后，继续通循环水冷却至一定温度后取出，空冷，从而得到所述的镁铜复合铸造材料。

2.根据权利要求1所述的镁铜复合铸造材料，其特征在于：所述的镁合金包括AZ系列，AM系列，A系列，AE系列，Mg-Y-Zn、Mg-Gd-Y-Zn、Mg-Gd-Y-Zr合金系，Mg-Ca、Mg-Zn、Mg-Sr、Mg-Si、Mg-Li、Mg-Mn、Mg-RE二元合金系，Mg-Zn-Ca三元合金系，Mg-Zn-Ca-X多元合金系，X=Mn、Sn、Sr、RE。

3.根据权利要求1所述的镁铜复合铸造材料，其特征在于：所述的铜合金包括黄铜合金系列，青铜合金系列，铜-镍合金系列，铜-镍-锌合金系列，铜-铅合金系列。

4.根据权利要求1所述的镁铜复合铸造材料，其特征在于：第一步材料式样根据所需要的力学性能和腐蚀性能，有不同的镁铜体积比及其尺寸形状。

5.根据权利要求1所述的镁铜复合铸造材料，其特征在于：第三步镁合金的熔化温度超过液相线20-50^oC。

6.根据权利要求1所述的镁铜复合铸造材料，其特征在于：第四步镁合金熔体的稳定温度在熔体固相线和液相线温度之间。

7.根据权利要求1所述的镁铜复合铸造材料，其特征在于：第五步通循环水冷却至温度为70-200^oC后取出。