具有出色的抗引燃性、并在强度和延展性方面出色的镁合金。该镁合金以重量计包含：1.0%以上但低于7.0%的Al、0.05%-2.0%的Ca、0.05%-2.0%的Y、高于0%但不高于6.0%的Zn、余量的Mg以及其他不可避免的杂质。基于镁合金的总重，Ca和Y的总含量等于或高于0.1%但低于2.5%。该镁合金形成了致密的组合氧化层充当保护膜。因此，该镁合金具有非常出色的抗氧化性和抗引燃性，可以在空气或常见的非活性气氛（Ar或N2）中熔融、铸造和机械加工，并可以减少在机械加工过程中积聚的碎屑发生自燃。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有出色的抗引燃性或不可燃性(ignition resistance ornonf lammabiIity)的镁合金；具体而言，本专利技术涉及具有以下特点的镁合金由于存在着在熔融金属表面上形成的稳定保护膜，可在空气和常见的非活性气氛中熔融和铸造；具有出色的抗引燃性或不可燃性，从而避免碎屑(chips)自燃；并且在强度和延展性两方面都出色。
技术介绍
具有高比强度的镁合金是合金中最轻的，可适用于多种铸造和机械加工过程中，具有广泛的应用，因此被用于对轻的重量有需求的几乎所有领域中，如运输工具(vehicles)的部件和电子部件。然而，镁(Mg)是电化学势低且非常活跃的金属元素。Mg仍然在材料的稳定性和可靠性方面受到限制，因为当它与氧气或水接触时产生强烈的反应，并且有时会起火。因此，相比于其潜在的适用范围，可应用Mg的领域仍然是有限的。特别是，不能将Mg用于安全性很重要的应用中。由于Mg合金的这种活跃性，必须使用非活性混合气体创造出非活性气氛，如焊剂(flux)或C02+SF6。由于在熔融和精炼中使用的焊剂是氯化物，所以存在以下问题氯原子残留在材料内，从而当用于加工熔融金属的条件未被满足时，显著地降低了耐腐蚀性。为解决这一问题，在将SF6XO2和空气混合的气氛中(代替使用焊剂)进行熔融和铸造是有效的。然而，SF6被归类为温室气体，其全球变暖潜能(GWP)是CO2的24倍，所以期待在未来对其使用进行调整。为更加根本地解决这一问题，已对改进Mg合金的抗氧化性进行了研究，特别是对打算通过加入Ca、Be或稀土金属来提高Mg合金的引燃温度进行了研究。传统上，在添加到抗氧化Mg合金中的合金元素之中，Ca已成为主要选择，因为Ca比起其他稀土金属更便宜、无毒、并且大大地提高了引燃温度(考虑到所加入的量)。根据对含Ca的镁合金的在先研究，已知当加入3wt%以上的Ca时，引燃温度提高了约250°C。因此，为了实现700°C以上的引燃温度(在该温度下，能够在暴露至空气而无保护气体的条件下进行铸造)或650°C以上的引燃温度(在该温度下，能够在含有保护气体的条件下进行铸造)，必须将Ca以最少2wt%以上、优选以3wt%以上的量加入到Mg合金中。然而，当以高于2wt%的量加入Ca时，Mg合金的拉伸性能通常会降低，同时伸长率(elongation)特别显著地减少。这是因为形成了大量的粗糙(coarse)且易碎的共晶相，由此造成裂纹。就此而言，所加入的Ca的量的增加有益于提高抗引燃性，但是还具有拉伸性能显著降低的缺点。因此，需要开发可以同时满足抗引燃性和拉伸性能的镁合金
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术的目的是提供旨在解决相关领域的前述问题的镁合金。具体而言，本专利技术的目的是提供含有Ca、尤其是具有出色的抗引燃性和出色的拉伸性能的镁合金。此外，本专利技术的目的是提供使得制造方法对环境友好的镁合金，该制造方法使用最少量的Ca，并且没有使用保护气体、如SF6 (环境污染物)。技术方案为实现前述目的，本专利技术提供了通过熔铸而制造的镁(Mg)合金。所述Mg合金以重量计包含1. 0%以上但低于7. 0%的Al、0. 05%-2. 0%的Ca、0. 05%-2. 0%的Y、高于0%但不高于6. 0%的Zn、余量的Mg以及其他不可避免的杂质。基于镁合金的总重，Ca和Y的总含量等于或高于0. 1%但低于2. 5%。 此外，优选Ca的含量以重量计为0. 2%-1. 5%。此外，优选Y的含量以重量计为0. 1%-1. 5%。此外，优选Ca和Y的含量为镁合金总重的0. 3%-2. 0%。此外,优选镁合金以重量计进一步包含高于0%但不高于I. 0%的Mn。此外，优选镁合金以重量计进一步包含0. 1%-1. 0%的Zr。本专利技术提供了制造镁合金的方法。所述方法包括下述步骤形成含有Mg、Al和Zn的镁合金熔融金属；将Ca和Y原材料加入到镁合金熔融金属中；使用熔铸方法(fusion casting method),由加入有Ca和Y原材料的镁合金熔融金属生产镁合金铸造材料；如上所述生产的镁合金以重量计包含1. 0%以上但低于7. 0%的A1、0. 05%-2. 0%的Ca、0. 05%-2. 0%的Y、高于0%但不高于6. 0%的Zn、余量的Mg以及其他不可避免的杂质。此外，优选向所述镁合金熔融金属中加入Ca和Y原材料的步骤包括在高于800°C的温度下加入Ca和Y原材料的步骤。本专利技术提供了制造镁合金的方法。所述方法包括下述步骤形成含有Mg、Al和Zn的镁合金熔融金属；形成含有Mg、Al、Zn、Ca和Y,且在75CTC以下可溶的中间合金锭块(master alloyingot)；将在750°C以下可溶的中间合金锭块投入镁合金熔融金属中；使用熔铸方法，由含有中间合金锭块的熔融金属生产镁合金铸造材料；如上所述生产的镁合金以重量计包含1. 0%以上但低于7. 0%的A1、0. 05%-2. 0%的Ca、0. 05%-2. 0%的Y、高于0%但不高于6. 0%的Zn、余量的Mg以及其他不可避免的杂质。此外，优选含有Mg、Al、Zn、Ca和Y的中间合金锭块在750°C以下可溶，并且在低于750 V的温度下投入到镁合金熔融金属中。本专利技术提供了制造镁合金的方法。所述方法包括下述步骤 形成含有Mg、Al和Zn的镁合金熔融金属；将Ca化合物和Y化合物加入到镁合金熔融金属中；使用熔铸方法，由加入有Ca化合物和Y化合物的镁合金熔融金属生产镁合金铸造材料；如上所述生产的镁合金以重量计包含1. 0%以上但低于7. 0%的A1、0. 05%-2. 0%的Ca、0. 05%-2. 0%的Y、高于0%但不高于6. 0%的Zn、余量的Mg以及其他不可避免的杂质。此外，优选在将Ca和Y原材料、将中间合金锭块(含有Mg、Al、Zn、Ca和Y)或者将Ca化合物与Y化合物投入镁合金熔融金属的步骤中，进一步包括对镁合金熔融金属进行周期性搅拌的步骤。此外，优选铸造方法为选自于由如下铸造方法所组成的组中的一种模铸造(moldcasting)、砂型铸造(sand casting)、重力铸造、挤压铸造(squeeze casting)、连续铸造、带铸造(strip casting)、压铸(die casting)、精密铸造、消失模铸造、喷射铸造和半固态铸造。 此外，优选该方法进一步包括对由铸造方法生产的镁合金铸造材料进行热加工的步骤。对本专利技术镁合金中的各组分含量进行限定的原因如下。铝(Al)Al是增加镁合金的强度、流动性和固化范围(solidification range),从而改进可铸造性的元素。通常，随着所加入Al的含量增加，Mg17Al12共晶相的份数(fraction)增高。此外，如下文所述，根据本专利技术的实验结果可知，在将Al与其他合金元素组合加入时，随着Al含量的增加，抗引燃性增强。当Al的含量低于lwt%时，并未出现强度和抗引燃性得以提闻的效果；而当Al的含量等于或闻于7wt%时，由于粗糖的Mg17Al12共晶相，拉伸性能降低。因此，优选以等于或高于lwt%且低于7wt%的范围含有Al。钙(Ca)Ca通过形成金属间化合物而改进基于Mg-Al的合金的强度和耐热性，并通过在熔融金属的表面上形成薄且致密本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.05 KR 10-2010-96709;2011.03.16 KR 10-2011-1.通过熔铸来制造的镁合金，所述镁合金以重量计包含1.0%以上但低于7. 0%的Al、O.05%-2. 0%的Ca、0. 05%-2. 0%的Y、高于0%但不高于6. 0%的Zn、余量的Mg、以及其他不可避免的杂质； 其中，基于所述镁合金的总重，Ca和Y的总含量等于或高于O. 1%但低于2. 5%。2.如权利要求I所述的镁合金，其中，Ca的含量以重量计为O.2%-1. 5%。3.如权利要求I所述的镁合金，其中，Y的含量以重量计为O.1%-1. 5%。4.如权利要求1-3任一项所述的镁合金，其中，Ca和Y的含量为所述镁合金总重的O.3%-2. 0%。5.如权利要求1-3任一项所述的镁合金，所述镁合金以重量计进一步包含高于0%但不高于I. 0%的Mn。6.如权利要求1-3任一项所述的镁合金，所述镁合金以重量计进一步包含O.1%-1. 0%的Zr。7.制造镁合金的方法，所述方法包括 形成含有Mg、Al和Zn的镁合金熔融金属； 将Ca和Y原材料加入到所述镁合金熔融金属中； 使用熔铸方法，由加入有Ca和Y原材料的所述镁合金熔融金属生产镁合金铸造材料； 其中，通过上述过程生产的镁合金以重量计包含1.0%以上但低于7. 0%的Al、O.05%-2. 0%的Ca、0. 05%-2. 0%的Y、高于0%但不高于6. 0%的Zn、余量的Mg、以及其他不可避免的杂质。8.如权利要求7所述的方法，其中，向所述镁合金熔融金属中加入所述Ca和Y原材料的步骤包括在高于800°C的温度下加入所述Ca和Y原材料。9.制造镁合金的方法，所述方法包括 形成含有Mg、Al和Zn的镁合金熔融金属；...
【专利技术属性】
技术研发人员：金勇敏，金夏植，柳凤善，任昌东，
申请(专利权)人：韩国机械研究院，
类型：发明
国别省市：
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