[发明专利]一种耐热铸造镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种MgAlMn系耐热铸造镁合金。

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、压铸性都十分优良。

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。

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的耐热铸造镁合金。所述技术方案如下：

一种耐热铸造镁合金，所述镁合金由Mg、Al、Mn、稀土(RE)及Nb组成，其重量百分组成为Al 1.5-25％、Mn 0.13-2％、稀土0.001-16％、Nb 0.001-4％，其余为Mg。

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

优选，所述镁合金的重量百分组成为Al 1.6-6.5％、Mn 0.13-0.7％、Gd 0.1-2％、Nb 0.05-1％，其余为Mg。

更优选，所述镁合金的重量百分组成为Al 4.4-6.5％、Mn 0.26-0.6％、Gd 0.1-0.8％、Nb0.05-0.6％，其余为Mg。

最优选，所述镁合金的重量百分组成为Al 6.2％、Mn 0.4％、Gd 0.5％、Nb 0.2％，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镁合金可通过本领域常用的三种熔炼工艺制作成铸造镁合金，其中压铸件可不进行热处理，其它形式的铸造件可进行热处理，一般采用T4固溶处理。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的铸造镁合金中，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，从而提高了铸造镁合金的耐高温性能，得到了一种具有优良力学性能、机械加工性好、流动性、压铸性良好的耐热压铸镁合金。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例3中提供的压铸镁合金常温下拉伸试样断口的微观形貌SEM照片；

图2是本发明实施例3中提供的压铸镁合金200℃下拉伸试样断口的微观形貌SEM照片。

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，下面将结合附图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：