一种适合连铸的耐热Mg-Sn-Ca系镁合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种适合连铸的耐热Mg‑Sn‑Ca系镁合金及其制备方法。以科学计算指导合金成分设计，Sn和Ca含量在Mg‑Sn‑Ca相图的特定相区内。本发明专利技术合金以Mg为凝固初生相和基体，Ca2‑xMgxSn(0≤x≤1)第二相细小，固液两相区在≤30℃的狭窄温区内，合金熔体流动性和充型性好，适合液态加工。本发明专利技术合金组织升温过程中，可在600℃以上才出现液相，合金耐热性高。本发明专利技术合金可再含有Zn、Mn、Cu、Na、Li、Sr、Si、Zr元素中的至少一种，合金的综合性能好，可用于制备人体植入医疗器件。

A Heat Resistant Mg-Sn-Ca Magnesium Alloy Suitable for Continuous Casting and Its Preparation Method

The invention provides a heat-resistant Mg Sn Ca magnesium alloy suitable for continuous casting and a preparation method thereof. The content of Sn and Ca in the specific phase region of Mg Sn Ca phase diagram is guided by scientific calculation. The alloy of the invention takes Mg as solidified primary phase and matrix, the second phase of Ca2 xMgxSn (0 < x < 1) is fine, the solid-liquid two-phase zone is in the narrow temperature zone (< 30 C), the melt fluidity and filling of the alloy are good, and it is suitable for liquid processing. In the heating process of the alloy structure of the invention, the liquid phase can only appear above 600 C, and the alloy has high heat resistance. The alloy can contain at least one of the elements of Zn, Mn, Cu, Na, Li, Sr, Si and Zr. The alloy has good comprehensive properties and can be used to prepare medical devices for human body implantation.

【技术实现步骤摘要】
一种适合连铸的耐热Mg-Sn-Ca系镁合金及其制备方法
本专利技术涉及一种耐热镁合金的成分设计及其制备方法，属于有色金属材料及冶金领域。
技术介绍
Mg的密度仅为1.74g/cm3，约为Al的64％，Fe的22％，Mg及其合金具有比强度高、比刚度高、密度低、生物相容性好等优点，在国防军工、交通运输、电子通讯和医疗器械等领域有广泛的应用前景。目前最普遍的商用镁合金是Mg-Al-Zn系(AZ系)镁合金中的AZ31和AZ91等牌号的镁合金，它们组织中的Mg17Al12第二相的热稳定性低，共晶温度为437℃，合金的服役温度不超过150℃，否则力学性能显著恶化。耐热镁合金中最经典的是以WE43和WE54为代表的Mg-RE(RE代表稀土)系镁合金，它们的服役温度可达250～300℃，这得益于合金中的Mg-RE第二相热稳定性高，共晶温度在500～600℃，合金组织的热稳定性高。但是，Mg-RE系镁合金含有大量稀土元素，高成本阻碍了其商用推广。传统Mg-Sn系镁合金中主要的第二相是热稳定性高的Mg2Sn，共晶温度为561℃，与Mg-RE系镁合金的共晶温度处于同一水平，因此，Mg-Sn系镁合金组织的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合连铸的耐热Mg‑Sn‑Ca系镁合金，其特征在于合金组织特征是合金凝固过程中先形成Mg初生相，没有粗大的Ca2‑xMgxSn(0≤x≤1)相，固液两相区在≤30℃的狭窄温区内，所述合金的成分同时满足如下要求：(1)Sn含量为0.01～10％，Ca含量为0.001～1.05％，其余为Mg和其他微量或少量合金化元素；(2)当0.01％≤Sn≤3.5％时，Ca含量满足方程0.001％≤y≤0.3013x，其中x和y分别代表Sn和Ca含量，以下相同；(3)当3.5％≤Sn≤10％时，Ca含量满足方程0.001％≤y≤3.4802x

【技术特征摘要】
1.一种适合连铸的耐热Mg-Sn-Ca系镁合金，其特征在于合金组织特征是合金凝固过程中先形成Mg初生相，没有粗大的Ca2-xMgxSn(0≤x≤1)相，固液两相区在≤30℃的狭窄温区内，所述合金的成分同时满足如下要求：(1)Sn含量为0.01～10％，Ca含量为0.001～1.05％，其余为Mg和其他微量或少量合金化元素；(2)当0.01％≤Sn≤3.5％时，Ca含量满足方程0.001％≤y≤0.3013x，其中x和y分别代表Sn和Ca含量，以下相同；(3)当3.5％≤Sn≤10％时，Ca含量满足方程0.001％≤y≤3.4802x-0.953。2.如权利要求1所述的一种适合连铸的耐热Mg-Sn-Ca系镁合金，其特征在于本发明合金还含有Zn、Mn、Cu、Na、Li、Sr、Si、Zr元素中的至少一种，含量为：Zn：0.1～7％，Mn：0.1～0.5％，Cu：0.1～1％，Na：0.1～0.3％，Li：0.1～0.5％，Sr：0.01～0.08％，Si：0.15～0.35％，Zr：0.3～1.0％。3.如权利要求1或2所述一种适合连...

【专利技术属性】
技术研发人员：石章智，陈虹廷，刘雪峰，许俊益，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11