[发明专利]适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金及其制备方法

权利要求书

1.一种适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，包括按质量百分数计的如下元素：3.0～7.0%RE、1.2～4.2%Zn、0.5～1.2%Al、0.1～0.3%Mn、0.01～0.08%M, 余量为Mg和其他不可避免的杂质，其中RE为Y和Er，M为Ti和B中的至少一种元素；

所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金的制备方法包括如下步骤：

（1）按上述Mg-Y-Er合金成分及化学计量比，计算所需原料的用量；并将工业纯镁锭、工业纯锌、工业纯铝锭和Mg-RE和Mg-Mn中间合金均去除氧化层并烘干预热；

（2）将工业纯镁锭全部熔化后，将工业纯锌和Mg-RE和Mg-Mn中间合金加入，熔化并保温；

（3）低压铸造前40-60分钟，将所述工业纯铝锭、Al-M中间合金依次加入熔化后加入精炼剂进行精炼，然后将炉温升至750-760℃保温静置10~20分钟促进夹杂沉降，得到镁合金熔体；

（4）将所述的镁合金熔体降温至720~740℃之间，撇去表面浮渣，预热砂型铸型温度至25～150℃或金属型模具温度至 180～250℃，然后进行低压铸造；所述低压铸造过程通过比例阀进行控制和分级加压，包括：升液阶段、充型阶段、增压阶段、保压阶段、卸压阶段，卸压阶段后即得到高强韧耐热铸造Mg-Y-Er合金低压铸件；

（5）对步骤（4）铸造的合金低压铸件依次进行二级固溶处理、人工时效处理获得所述的高强韧耐热Mg-Y-Er合金；

所述二级固溶处理的工艺参数为：第一级固溶温度480～490℃，时间 36h～48h；第二级固溶温度535～545℃，时间 1h～2h；所述人工时效处理的工艺参数为：温度185～215℃，时间 12h～36h。

2.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述的合金组成元素中，Zn/RE质量比为0.2～0.6，其中RE的组成中Y/Er的质量比为0.25～4。

3.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述的合金组成元素中，(Zn+Al)/RE质量比为0.3～0.8。

4.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述的合金组成元素中，按合金中的所有元素总量计，包括以下质量百分数的各元素：Ti 0.01～0.05%、B 0.01～0.03%。

5.如权利要求1中所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述Mg-RE中间合金包括Mg-Y中间合金和Mg-Er中间合金；所述Mg-Y中间合金为MgY25或MgY30，所述Mg-Er中间合金为MgEr25或MgEr30；所述Mg-Mn中间合金为MgMn10，所述Al-M中间合金为AlTi5B1、AlB3、AlB8、AlTi5或者AlTi10。

6.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述工业纯镁锭在675-685℃下熔化，所述工业纯锌、Mg-RE中间合金在710-720℃下加入熔化；所述工业纯铝锭、Al-M中间合金在720-730℃下加入熔化。

7.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述精炼剂组分按质量百分比为： 55% KCl、25% CaCl₂、5% CaF₂、15% BaCl₂；所述精炼剂的添加量为原料总重量的1.0~3.5%；所述精炼的温度720～730℃，精炼处理的搅拌时间10～15min。

8.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金，其特征在于，所述升液阶段的压力均匀升高至0.02-0.05MPa，加压时间控制在5～8s；所述充型阶段的压力均匀升高至0.07-0.08MPa，金属液在压力下充满铸型型腔；所述增压阶段的压力均匀升高至0.1-0.15MPa，加压时间控制在10～15s；所述保压阶段的保压时间控制在200～300s。