專利名稱：一種鑄造輪轂的鎂合金及其熔煉與成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂基合金及其熔煉與成型方法，特別涉及到要求高強、高韌、安全的結(jié)構(gòu)件，如摩托車、汽車的輪轂。
背景技術(shù)：
我們知道，由于鎂合金比強度、比剛度高、抗振等優(yōu)勢，因而被越來越多地用于汽車結(jié)構(gòu)件。但用鑄造的方法制備鎂合金汽車輪轂，目前尚存在著材料的選擇問題。AZ91強度能夠滿足要求，但韌性不足；AM50韌性有余，但強度不足；一些新開發(fā)的合金或方法，存在著過高增加成本的問題。因此，現(xiàn)在丞待開發(fā)一種性價比合適的新型鎂合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種強度高、韌性好，含Al(鋁)、Mn(錳)、RE(稀土金屬)、Ca(鈣)的新型鎂合金及采用該合金熔煉與成型輪轂的方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種鑄造輪轂的鎂合金，其特征是其以AM50鑄錠為母合金，并向其中加入Al、RE和Ca，該合金的化學(xué)成分(質(zhì)量百分數(shù))是

本發(fā)明上述用于鑄造輪轂的鎂合金的熔煉與成型方法，其將AM50錠作為母合金預(yù)熱到150℃，并在有混合氣體保護的熔爐中熔化，當溫度達到680～720℃時，將Al、RE(包括富鈰混合稀土)或Mg-RE中間合金及Ca或Mg-Ca中間合金用專用工具加入熔體中，輕微攪拌直至Al、RE和Ca完全熔解為止，升溫至750～850℃，靜置30～120min，并降溫至660～700℃，而后直接通過重力鑄造或低壓鑄造或壓鑄制成輪轂。
本發(fā)明利用AM50合金鑄造前的熔化過程中加入Al、RE(包括富鈰混合稀土)或Mg-RE中間合金及Ca或Mg-Ca中間合金，在不增加工藝復(fù)雜性的前提下提高了合金的強度和韌性，實現(xiàn)了提高該合金性價比的目的，更好地滿足了摩托車、汽車輪轂的性能需求。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述本發(fā)明的鎂合金是含有Al、RE和Ca的高強高韌鑄造鎂合金。其選用現(xiàn)有商業(yè)化的鎂合金AM50鑄錠為母合金，并通過向其中加入適量的Al、RE和Ca，更好地滿足輪轂對強度和韌性的需求。所含有的Al、RE和Ca的質(zhì)量百分數(shù)分別為4.5％～8.5％，0.5％～2％，0.5％～1.0％。該合金的具體化學(xué)成分(質(zhì)量百分數(shù))是

本發(fā)明上述用于鑄造輪轂的鎂合金的熔煉與成型方法是以AM50鑄錠為母合金，將AM50錠作為母合金預(yù)熱到150℃，并在有SF6+干燥空氣或SF6+CO2+干燥空氣或SF6+N2+干燥空氣或SO2+N2+干燥空氣或SO2+干燥空氣等混合氣體保護的熔爐中熔化，當溫度達到680～720℃時，將Al、RE(包括富鈰混合稀土)或Mg-RE中間合金及Ca或Mg-Ca中間合金用專用工具加入熔體中，輕微攪拌直至Al、RE和Ca溶完為止，升溫至750～850℃，靜置30～120min，并降溫至660～700℃，而后直接通過重力鑄造或低壓鑄造或壓鑄制成摩托車或汽車輪轂。
本發(fā)明獲得的鎂合金輪轂壓鑄件的室溫拉伸性能指標達到σb≥240MPa，σ0.2≥120MPa，δ≥6％。該合金成本的增加不大于5％。
使用本發(fā)明方法制造出的鎂合金輪轂，在韌性得到改善的同時，進一步明顯地提高了合金的屈服強度和抗拉強度。本發(fā)明具有的特點是①由于選擇了我國富有的混合稀土，因此在改善材料性能的同時，所增加的成本最??；②在加入RE的同時，加入價格便宜的Ca，在保證經(jīng)濟性的同時，通過少量多元的微合金強化原理，進一步提高了合金的強化效果；③由于選用AM50為母合金，使得合金的配制容易，通用性強；④利用在鑄造前的合金熔化環(huán)節(jié)進行微合金化，可簡化工藝環(huán)節(jié)，最有效地利用RE和Ca。
實施例1將AM50合金錠作為母合金預(yù)熱到150℃，并在有SF6+干燥空氣的混合氣體保護的熔爐中熔化，當溫度達到680～720℃時，將Al、RE及Ca或Mg-Ca中間合金用專用工具加入熔體中，輕微攪拌直至Al、RE和Ca溶完為止，升溫至800～850℃，靜置40min，并降溫至660～700℃，而后直接通過重力鑄造制成摩托車或汽車輪轂。
實施例2將AM50合金錠作為母合金預(yù)熱到150℃，并在有SO2+N2+干燥空氣的混合氣體保護的熔爐中熔化，當溫度達到680～720℃時，將Al、RE(包括富鈰混合稀土)或Mg-RE中間合金及Mg-Ca中間合金用專用工具加入熔體中，輕微攪拌直至Al、RE和Ca溶完為止，升溫至750～850℃，靜置110min，并降溫至660～700℃，而后直接通過壓鑄制成摩托車或汽車輪轂。
權(quán)利要求
1.一種鑄造輪轂的鎂合金，其特征是其以AM50鑄錠為母合金，并向其中加入Al、RE和Ca，該合金的化學(xué)成分(質(zhì)量百分數(shù))是
2.一種鑄造輪轂的鎂合金的熔煉與成型方法，其特征是將AM50錠作為母合金預(yù)熱到150℃，并在有混合氣體保護的熔爐中熔化，當溫度達到680～720℃時，將Al、RE(包括富鈰混合稀土)或Mg-RE中間合金及Ca或Mg-Ca中間合金用專用工具加入熔體中，輕微攪拌直至Al、RE和Ca完全熔解為止，升溫至750～850℃，靜置30～120min，并降溫至660～700℃，而后直接通過重力鑄造或低壓鑄造或壓鑄制成輪轂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鑄造輪轂的鎂合金的熔煉與成型方法，其特征是合金中Al、RE和Ca是在AM50合金的鑄造或壓鑄工藝過程的熔化環(huán)節(jié)中加入。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鑄造輪轂的鎂合金及其熔煉與成型方法，其以AM50鑄錠為母合金，并向其中加入Al、Re和Ca，所含有的Al、Re和Ca的質(zhì)量百分數(shù)分別為4.5％～8.5％，0.5％～2％，0.5％～1.0％。其熔煉與成型方法是將AM50合金錠作為母合金預(yù)熱到150℃，并在有混合氣體保護的熔爐中熔煉，當熔液溫度達到680～720℃時，將Al、Re及Ca用專用工具加入到熔體中，輕微攪拌直至它們完全熔解為止，升溫至750～850℃，靜置30～120min，并降溫至660～700℃，而后直接進行鑄造或壓鑄得到輪轂。該輪轂不再需要熱處理。在壓鑄態(tài)，合金力學(xué)性能為σ
文檔編號C22C1/03GK1508274SQ0213588
公開日2004年6月30日 申請日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者馮超, 馮 超 申請人:威海萬豐鎂業(yè)科技發(fā)展有限公司