低成本耐热镁合金制造技术

本发明专利技术公开了一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，所述镁合金包括镁、铝、锌和锑，该镁合金还包括锰，上述镁合金以由镁、铝、锌、锰、锑和铋组成，各组份的配比（重量百分比）为：铝：２％－１０％、锌：０．２％－２％、锰：０．１％－０．６％、铋：０．１％－２％，锑：０．１％－１．５％，余量为镁。本发明专利技术的另一技术方案为：所述镁合金包括镁、铝、锌和铋。本发明专利技术具有强度抗蠕变等性能高和成本低的优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术涉及一种轻金属材料，尤其是指低成本耐热镁合金。
技术介绍
目前工业上常用的轻金属材料主要有铝合金、钛合金和镁合金。其中镁合金的密度(比重)最小，是工业材料中最轻的金属结构材料，但是镁合金的用途远不及铝合金，其原因之一是它的耐热性能差，当环境温度超过120℃后，一般的镁合金的强度陡然下降，限制了它在许多工业设备和产品上的应用。虽然在20世纪中后期相继出现了一些性能很高的耐热镁合金，但是这些合金的成份中都含较高比例的贵重元素(如钕、钍、钇或混合稀土元素)，致使合金的成本很高。
技术实现思路
技术问题 本专利技术所要解决的技术问题是提出一种高性能的低成本耐热镁合金。技术方案 本专利技术即一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，所述镁合金包括镁、铝、锌和锑。本专利技术的另一技术方案是所述镁合金包括镁、铝、锌和铋。有益效果 ①铝是合金中的主要强化元素，它通过固溶强化和与镁形成β(Mg17Al12)相的沉淀强化，提高了合金的室温强度。此外，铝的加入还提高了合金的铸造工艺性能。锌也是合金中的强化元素。虽然它的强化效果不如铝，但是它的加入能改善合金的塑性。锑和铋是本专利技术中用于提高合金耐热性能的元素，它们可单独加入，也可同时加入。在合金中加入锑、铋后，合金在120-200℃温度范围内的强度和抗蠕变性能可得到大幅度的提高。因此，本专利技术的强度高，抗蠕变性好，是一种高性能的耐热镁合金。由于本专利技术不含钕、钍、钇等贵重元素，故具有成本低的优点。②锰的作用主要是提高合金的耐腐蚀性能。锰在合金熔炼过程中能与合金中的杂质元素铁形成化合物，沉淀到坩埚底部，从而消除铁对合金耐腐蚀性能的有害作用。此外锰也能在一定程度上提高合金的耐热性能。③本专利技术将镁、铝、锌、锰和锑或镁、铝、锌、锰、锑和铋按一定的配比组合在一起后，可进一步提高本专利技术高温力学性能，并有助于降低成本。附图说明图1是本专利技术的三个具体方案成份(重量百分比)。图2是本专利技术的三个具体方案的室温力学性能。图3是本专利技术的三个具体方案的高温力学性能。图4是本专利技术的三个具体方案的高温抗蠕变性能。图5是本专利技术中含铋的合金的铸态金相组织。图6是本专利技术中含锑的合金的铸态金相组织。图7是本专利技术中铋和锑的合金的铸态金相组织。图8是图1中各具体方案在200℃，50Mpa条件下的蠕变曲线。具体实施例方式实施例1本专利技术即一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，所述镁合金包括镁、铝、锌和锑，该镁合金还包括锰，在本实施例中，所述镁合金由镁、铝、锌、锰和锑组成，各组份的配比(重量百分比)为铝2％-10％、锌0.2％-2％、锰0.1％-0.6％、锑0.1％-2％，其余为镁，例如，具体实施方案可以是铝 锌 锰 锑 镁实施方案一 10 0.230.152 余量实施方案二 8 0.4 0.3 1.5余量实施方案三 4 1.2 0.5 0.6余量实施方案四 2 2.0 0.6 0.1余量实施例2本专利技术所述镁合金由镁、铝、锌、锰、锑和铋组成，各组份的配比(重量百分比)为铝2％-10％、锌0.2％-2％、锰0.1％-0.6％、铋0.1％-2％、锑0.1％-1.5％，余量为镁，例如，具体实施方案可以是铝 锌 锰 铋锑镁实施方案19.60.2 0.120.1 1.5 余量实施方案28.20.3 0.4 0.6 1.0 余量实施方案33.61.1 0.5 0.2 0.6 余量实施方案42.22.0 0.6 2.0 0.1 余量实施例3本专利技术即一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，所述镁合金包括镁、铝、锌和铋，所述镁合金包括锰，在本实施例中，所述镁合金由镁、铝、锌、锰和铋组成，各组份的配比为铝2％-10％、锌0.2％-2％、锰0.1％-0.6％、铋0.5％-4％，余量为镁，例如，具体实施方案可以是铝 锌 锰 铋 镁实施方案I9.80.2 0.140.5余量实施方案II 8.10.4 0.4 1.6余量实施方案III 4.00.9 0.5 2.8余量实施方案IV 2.01.8 0.6 4.0余量本专利技术可以采用以下制备工艺来制取耐热镁合金将镁锭置于坩埚中，加热至熔化后，同时加入或分别加入纯锑块、纯铋块，待锑、铋完全溶解后倒入金属型中，即得镁-锑、镁-铋、镁-锑-铋中间合金锭。将镁、铝、锌、锰按上述配方放入坩埚中升温并通入保护气体，待其熔化后，将炉温降至720℃左右，按配方加入镁-锑、镁-铋或者镁-锑-铋中间合金，至中间合金完全溶解后即可。权利要求1.一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金包括镁、铝、锌和锑。2.根据权利要求1所述的低成本耐热镁合金，其特征在于该镁合金还包括锰。3.根据权利要求2所述的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金由镁、铝、锌、锰和锑组成，各组份的配比(重量百分比)为铝2％-10％、锌0.2％-2％、锰0.1％-0.6％、锑0.1％-2％，其余为镁。4.根据权利要求2所述的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金由镁、铝、锌、锰、锑和铋组成，各组份的配比(重量百分比)为铝2％-10％、锌0.2％-2％、锰0.1％-0.6％、铋0.1％-2％、锑0.1％-1.5％，余量为镁。5.一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金包括镁、铝、锌和铋。6.根据权利要求5所述的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金包括锰。7.根据权利要求6所述的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金由镁、铝、锌、锰和铋组成，各组份的配比为铝2％-10％、锌0.2％-2％、锰0.1％-0.6％、铋0.5％-4％，余量为镁。全文摘要本专利技术公开了一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，所述镁合金包括镁、铝、锌和锑，该镁合金还包括锰，上述镁合金以由镁、铝、锌、锰、锑和铋组成，各组份的配比(重量百分比)为铝2％－10％、锌0.2％－2％、锰0.1％－0.6％、铋0.1％－2％，锑0.1％－1.5％，余量为镁。本专利技术的另一技术方案为所述镁合金包括镁、铝、锌和铋。本专利技术具有强度抗蠕变等性能高和成本低的优点。文档编号C22C23/02GK1401804SQ0112713公开日2003年3月12日 申请日期2001年8月22日 优先权日2001年8月22日专利技术者孙扬善, 袁广银, 闵学刚, 薛烽 申请人:东南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种属于轻金属材料的低成本耐热镁合金，其特征在于所述镁合金包括镁、铝、锌和锑。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙扬善，袁广银，闵学刚，薛烽，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]