在以下的
实施例中,所述的AZ91D、AM50B或AM60B+0.10~3.0%稀土镁合金中的“%”,均为“重量%”,并表示相对于AZ91D、AM50B或AM60B,加入0.10~3.0重量%稀土,制成的镁合金,如;AZ91D+0.1%富铈混合稀土镁合金,是相对于AZ91D,加入0.1重量%的富铈混合稀土制成的镁合金。Mg-10~60%稀土中间合金的“%”,均为“重量%”,如:Mg-10%富铈混合稀土中间合金,表示该中间合金中的富铈混合稀土的含量为10重量%,余量为Mg。
实施例1-实施例5是关于压铸生产低成本含富铈混合稀土的耐热镁合金的实施例。
实施例1:压铸生产用AZ91D+0.1%富铈混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-10%富铈混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-10%富铈混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460C;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富铈混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低
碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富铈混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富铈混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富铈混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富铈混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ95mm的锭坯。
2、将Mg-10%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用6300kN的挤压机,挤压筒直径为96mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成250mm长,采用
车床将锭坯直径加工成Φ93mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温24小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为2mm~3mm/秒,将Mg-10%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成180±2mm长、大约74克重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+0.1%富铈混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将150公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+0.1%富铈混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块7.5kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+0.1%富铈混合稀土镁合金成本比AZ91D大约增加3%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在120℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的14~17MPa,提高到27~32MPa,可以满足该镁合金在1.0升以下的小
排量发动机油底壳上的应用。
实施例2:压铸生产用AZ91D+3.0%富铈混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%富铈混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富铈混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富铈混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富铈混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富铈混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富铈混合稀土中间合金熔液输送到结晶器中,进行连续或半连续铸造成直径为Φ300mm的锭坯。
2、将Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用30000kN的挤压机,挤压筒直径为300mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成700mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ293mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温36小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为8mm~10mm/秒,将Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成127±2mm长、大约1.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+3.0%富铈混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入10个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+3.0%富铈混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入2块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+3.0%富铈混合稀土镁合金成本比AZ91D大约增加15%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在200℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的5~7MPa,提高到25~30MPa,可以满足该镁合金在1.0~1.6升排量发动机缸体的应用。
实施例3:压铸生产用AZ91D+1.0%富铈混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-30%富铈混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-30%富铈混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富铈混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富铈混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富铈混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富铈混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富铈混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg 30%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成106±2mm长、大约0.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+1.0%富铈混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+1.0%富铈混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+1.0%富铈混合稀土镁合金成本比AZ91D大约增加8%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在150℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的9~11MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在轿车自动变速箱的应用。
实施例4:压铸生产用AM60B+2.0%富铈混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%富铈混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富铈混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富铈混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富铈混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富铈混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富铈混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成166±2mm长、大约0.48公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM60B+2.0%富铈混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM60B+2.0%富铈混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM60B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM60B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM60B+2.0%富铈混合稀土镁合金成本比AM60B大约增加11%,压铸工艺性能基本与AM60B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM60B的7~9MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在摩托车
曲轴箱的应用。
实施例5:压铸生产用AM50B+2.0%富铈混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-60%富铈混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-60%富铈混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在780~850℃;
(5)、将预热后的纯富铈混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富铈混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富铈混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富铈混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富铈混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-60%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-60%富铈混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成138±2mm长、大约0.40公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM50B+2.0%富铈混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM50B+2.0%富铈混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM50B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM50B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM50B+2.0%富铈混合稀土镁合金成本比AM50B大约增加11%,压铸工艺性能基本与AM50B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM50B的6.5~8.5MPa,提高到31~34MPa,可以满足该镁合金在较小排量摩托车曲轴箱的应用。
实施例6-实施例10是关于压铸生产低成本含Y的耐热镁合金的实施例。
实施例6:压铸生产用AZ91D+0.1%Y镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-10%Y中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-10%Y中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Y锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Y的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Y完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Y均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Y中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ95mm的锭坯。
2、将Mg-10%Y中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用6300kN的挤压机,挤压筒直径为96mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成250mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ93mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温24小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为2mm~3mm/秒,将Mg-10%Y中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成180±2mm长、大约74克重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+0.1%Y镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将150公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+0.1%Y镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块7.5kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+0.1%Y镁合金成本比AZ91D大约增加5%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在120℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的14~17MPa,提高到28~33MPa,可以满足该镁合金在1.3升以下的小排量发动机油底壳上的应用。
实施例7:压铸生产用AZ91D+3.0%Y镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Y中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Y中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Y锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Y的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Y完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Y均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Y中间合金熔液输送到结晶器中,进行连续或半连续铸造成直径为Φ300mm的锭坯。
2、将Mg-50%Y中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用30000kN的挤压机,挤压筒直径为300mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成700mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ293mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温36小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为8mm~10mm/秒,将Mg-50%Y中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成127±2mm长、大约1.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+3.0%Y镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入10个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+3.0%Y镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入2块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+3.0%Y镁合金成本比AZ91D大约增加20%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在200℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的5~7MPa,提高到27~31MPa,可以满足该镁合金在1.6~2.0升排量发动机缸体的应用。
实施例8:压铸生产用AZ91D+1.0%Y镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-30%Y中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-30%Y中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Y锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Y的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Y完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Y均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Y中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-30%Y中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Y中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成106±2mm长、大约0.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+1.0%Y镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+1.0%Y镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+1.0%Y镁合金成本比AZ91D大约增加10%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在150℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的9~11MPa,提高到30~35MPa,可以满足该镁合金在轿车自动变速箱的应用。
实施例9:压铸生产用AM60B+2.0%Y镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Y中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Y中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富铈混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Y锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Y的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Y完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Y均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Y中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-50%Y中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Y中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成166±2mm长、大约0.48公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM60B+2.0%Y镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM60B+2.0%Y镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM60B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM60B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM60B+2.0%Y镁合金成本比AM60B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM60B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM60B的7~9MPa,提高到33~35MPa,可以满足该镁合金在摩托车曲轴箱的应用。
实施例10:压铸生产用AM50B+2.0%Y镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-60%Y中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-60%Y中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Y锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Y锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Y的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Y完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Y均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Y中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-60%Y中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-60%Y中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成138±2mm长、大约0.40公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM50B+2.0%Y镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM50B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM50B+2.0%Y镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM50B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM50B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM50B+2.0%Y镁合金成本比AM50B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM50B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM50B的6.5~8.5MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在较小排量摩托车曲轴箱的应用。
实施例11-实施例15是关于压铸生产低成本含Dy的耐热镁合金的实施例。
实施例11:压铸生产用AZ91D+0.1%Dy镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-10%Dy中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-10%Dy中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Dy锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Dy锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Dy的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Dy完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Dy均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Dy中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ95mm的锭坯。
2、将Mg-10%Dy中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用6300kN的挤压机,挤压筒直径为96mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成250mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ93mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温24小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为2mm~3mm/秒,将Mg-10%Dy中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成180±2mm长、大约74克重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+0.1%Dy镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将150公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+0.1%Dy镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块7.5kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+0.1%Dy镁合金成本比AZ91D大约增加5%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在120℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的14~17MPa,提高到28~33MPa,可以满足该镁合金在1.3升以下的小排量发动机油底壳上的应用。
实施例12:压铸生产用AZ91D+3.0%Dy镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Dy中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Dy中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Dy锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Dy锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Dy的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Dy完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Dy均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Dy中间合金熔液输送到结晶器中,进行连续或半连续铸造成直径为Φ300mm的锭坯。
2、将Mg-50%Dy中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用30000kN的挤压机,挤压筒直径为300mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成700mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ293mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温36小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为8mm~10mm/秒,将Mg-50%Dy中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成127±2mm长、大约1.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+3.0%Dy镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入10个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+3.0%Dy镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入2块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+3.0%Dy镁合金成本比AZ91D大约增加20%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在200℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的5~7MPa,提高到27~31MPa,可以满足该镁合金在1.6~2.0升排量发动机缸体的应用。
实施例13:压铸生产用AZ91D+1.0%Dy镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-30%Dy中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-30%Dy中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Dy锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Dy锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Dy的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Dy完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Dy均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Dy中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-30%Dy中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Dy中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成106±2mm长、大约0.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+1.0%Dy镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+1.0%Dy镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+1.0%Dy镁合金成本比AZ91D大约增加10%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在150℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的9~11MPa,提高到33~36MPa,可以满足该镁合金在轿车自动变速箱的应用。
实施例14:压铸生产用AM60B+2.0%Dy镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Dy中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Dy中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Dy锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Dy锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Dy的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Dy完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Dy均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Dy中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-50%Dy中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Dy中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成166±2mm长、大约0.48公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM60B+2.0%Dy镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM60B+2.0%Dy镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM60B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM60B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM60B+2.0%Dy镁合金成本比AM60B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM60B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM60B的7~9MPa,提高到33~35MPa,可以满足该镁合金在摩托车曲轴箱的应用。
实施例15:压铸生产用AM50B+2.0%Dy镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-60%Dy中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-60%Dy中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Dy锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Dy锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Dy的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Dy完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Dy均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Dy中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-60%Dy中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-60%Dy中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成138±2mm长、大约0.40公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM50B+2.0%Dy镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM50B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM50B+2.0%Dy镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM50B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM50B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM50B+2.0%Dy镁合金成本比AM50B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM50B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM50B的6.5~8.5MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在较小排量摩托车曲轴箱的应用。
实施例16-实施例20是关于压铸生产低成本含Gd的耐热镁合金的实施例。
实施例16:压铸生产用AZ91D+0.1%Gd镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-10%Gd中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-10%Gd中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Gd锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Gd锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Gd的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Gd完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Gd均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Gd中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ95mm的锭坯。
2、将Mg-10%Gd中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用6300kN的挤压机,挤压筒直径为96mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成250mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ93mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温24小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为2mm~3mm/秒,将Mg-10%Gd中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成180±2mm长、大约74克重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+0.1%Gd镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将150公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+0.1%Gd镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块7.5kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+0.1%Gd镁合金成本比AZ91D大约增加5%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在120℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的14~17MPa,提高到28~33MPa,可以满足该镁合金在1.3升以下的小排量发动机油底壳上的应用。
实施例17:压铸生产用AZ91D+3.0%Gd镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Gd中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Gd中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Gd锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Gd锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Gd的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Gd完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Gd均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Gd中间合金熔液输送到结晶器中,进行连续或半连续铸造成直径为Φ300mm的锭坯。
2、将Mg-50%Gd中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用30000kN的挤压机,挤压筒直径为300mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成700mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ293mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温36小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为8mm~10mm/秒,将Mg-50%Gd中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成127±2mm长、大约1.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+3.0%Gd镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入10个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+3.0%Gd镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入2块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+3.0%Gd镁合金成本比AZ91D大约增加20%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在200℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的5~7MPa,提高到27~31MPa,可以满足该镁合金在1.6~2.0升排量发动机缸体的应用。
实施例18:压铸生产用AZ91D+1.0%Gd镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-30%Gd中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-30%Gd中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Gd锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Gd锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Gd的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Gd完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Gd均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Gd中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-30%Gd中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Gd中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成106±2mm长、大约0.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+1.0%Gd镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+1.0%Gd镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+1.0%Gd镁合金成本比AZ91D大约增加10%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在150℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的9~11MPa,提高到33~36MPa,可以满足该镁合金在轿车自动变速箱的应用。
实施例19:压铸生产用AM60B+2.0%Gd镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Gd中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Gd中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Gd锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Gd锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Gd的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Gd完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Gd均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Gd中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-50%Gd中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Gd中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成166±2mm长、大约0.48公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM60B+2.0%Gd镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM60B+2.0%Gd镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM60B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM60B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM60B+2.0%Gd镁合金成本比AM60B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM60B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM60B的7~9MPa,提高到33~35MPa,可以满足该镁合金在摩托车曲轴箱的应用。
实施例20:压铸生产用AM50B+2.0%Gd镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-60%Gd中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-60%Gd中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Gd锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在780~850℃;
(5)、将预热后的纯Gd锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Gd的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Gd完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Gd均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Gd中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-60%Gd中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-60%Gd中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成138±2mm长、大约0.40公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM50B+2.0%Gd镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM50B+2.0%Gd镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM50B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM50B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM50B+2.0%Gd镁合金成本比AM50B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM50B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM50B的6.5~8.5MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在较小排量摩托车曲轴箱的应用。
实施例21-实施例25是关于压铸生产低成本含Ce的耐热镁合金的实施例。
实施例21:压铸生产用AZ91D+0.1%Ce镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-10%Ce中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-10%Ce中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Ce锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Ce锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Ce的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Ce完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Ce均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Ce中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ95mm的锭坯。
2、将Mg-10%Ce中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用6300kN的挤压机,挤压筒直径为96mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成250mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ93mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温24小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为2mm~3mm/秒,将Mg-10%Ce中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成180±2mm长、大约74克重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+0.1%Ce镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将150公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+0.1%Ce镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块7.5kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+0.1%Ce镁合金成本比AZ91D大约增加5%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在120℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的14~17MPa,提高到28~33MPa,可以满足该镁合金在1.3升以下的小排量发动机油底壳上的应用。
实施例22:压铸生产用AZ91D+3.0%Ce镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Ce中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Ce中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Ce锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Ce锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Ce的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Ce完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Ce均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Ce中间合金熔液输送到结晶器中,进行连续或半连续铸造成直径为Φ300mm的锭坯。
2、将Mg-50%Ce中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用30000kN的挤压机,挤压筒直径为300mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成700mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ293mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温36小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为8mm~10mm/秒,将Mg-50%Ce中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成127±2mm长、大约1.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+3.0%Ce镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入10个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+3.0%Ce镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入2块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+3.0%Ce镁合金成本比AZ91D大约增加20%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在200℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的5~7MPa,提高到27~31MPa,可以满足该镁合金在1.6~2.0升排量发动机缸体的应用。
实施例23:压铸生产用AZ91D+1.0%Ce镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-30%Ce中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-30%Ce中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Ce锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Ce锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Ce的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Ce完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Ce均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Ce中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-30%Ce中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Ce中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成106±2mm长、大约0.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+1.0%Ce镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+1.0%Ce镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+1.0%Ce镁合金成本比AZ91D大约增加10%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在150℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的9~11MPa,提高到33~36MPa,可以满足该镁合金在轿车自动变速箱的应用。
实施例24:压铸生产用AM60B+2.0%Ce镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%Ce中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%Ce中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Ce锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯Ce锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Ce的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Ce完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Ce均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Ce中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-50%Ce中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%Ce中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成166±2mm长、大约0.48公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM60B+2.0%Ce镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM60B+2.0%Ce镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM60B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM60B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM60B+2.0%Ce镁合金成本比AM60B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM60B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM60B的7~9MPa,提高到33~35MPa,可以满足该镁合金在摩托车曲轴箱的应用。
实施例25:压铸生产用AM50B+2.0%Ce镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-60%Ce中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-60%Ce中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯Ce锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在780~850℃;
(5)、将预热后的纯Ce锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于Ce的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待Ce完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素Ce均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-Ce中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-60%Ce中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-60%Ce中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成138±2mm长、大约0.40公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM50B+2.0%Ce镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM50B+2.0%Ce镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM50B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM50B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM50B+2.0%Ce镁合金成本比AM50B大约增加15%,压铸工艺性能基本与AM50B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM50B的6.5~8.5MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在较小排量摩托车曲轴箱的应用。
实施例26-实施例30是关于压铸生产低成本含富钕混合稀土的耐热镁合金的实施例。
实施例26:压铸生产用AZ91D+0.1%富钕混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-10%富钕混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-10%富钕混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富钕混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富钕混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富钕混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富钕混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富钕混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富钕混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ95mm的锭坯。
2、将Mg-10%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用6300kN的挤压机,挤压筒直径为96mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成250mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ93mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温24小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为2mm~3mm/秒,将Mg-10%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ16mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成180±2mm长、大约74克重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+0.1%富钕混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将150公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+0.1%富钕混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块7.5kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+0.1%富钕混合稀土镁合金成本比AZ91D大约增加3%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在120℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的14~17MPa,提高到27~32MPa,可以满足该镁合金在1.0升以下的小排量发动机油底壳上的应用。
实施例27:压铸生产用AZ91D+3.0%富钕混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%富钕混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富钕混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富钕混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富钕混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富钕混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富钕混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富钕混合稀土中间合金熔液输送到结晶器中,进行连续或半连续铸造成直径为Φ300mm的锭坯。
2、将Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用30000kN的挤压机,挤压筒直径为300mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成700mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ293mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温36小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为8mm~10mm/秒,将Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ60mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成127±2mm长、大约1.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+3.0%富钕混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入10个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+3.0%富钕混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入2块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+3.0%富钕混合稀土镁合金成本比AZ91D大约增加15%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在200℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的5~7MPa,提高到25~30MPa,可以满足该镁合金在1.0~1.6升排量发动机缸体的应用。
实施例28:压铸生产用AZ91D+1.0%富钕混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-30%富钕混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-30%富钕混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富钕混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富钕混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富钕混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富钕混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富钕混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富钕混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-30%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到530±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成106±2mm长、大约0.4公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AZ91D+1.0%富钕混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AZ91D镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AZ91D+1.0%富钕混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AZ91D和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AZ91D重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AZ91D+1.0%富钕混合稀土镁合金成本比AZ91D大约增加8%,压铸工艺性能基本与AZ91D相当,满足压铸工艺要求;在150℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AZ91D的9~11MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在轿车自动变速箱的应用。
实施例29:压铸生产用AM60B+2.0%富钕混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-50%富钕混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富钕混合稀土锭预热到100~350℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在760~830℃;
(5)、将预热后的纯富钕混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富钕混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富钕混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富钕混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富钕混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-50%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成166±2mm长、大约0.48公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM60B+2.0%富钕混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM60B+2.0%富钕混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM60B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM60B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM60B+2.0%富钕混合稀土镁合金成本比AM60B大约增加11%,压铸工艺性能基本与AM60B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM60B的7~9MPa,提高到32~35MPa,可以满足该镁合金在摩托车曲轴箱的应用。
实施例30:压铸生产用AM50B+2.0%富钕混合稀土镁合金熔炼方法
1、熔铸Mg-60%富钕混合稀土中间合金锭坯,锭坯熔铸包括下述步骤:
(1)、按本发明所述的Mg-60%富钕混合稀土中间合金的成份的重量百分比进行备料;
(2)、将预热炉升温到360~460℃,并将熔化炉升温到500~600℃,且向熔化炉通入保护气体;
(3)、在预热炉中,将纯镁锭预热到360~460℃,同时将纯富钕混合稀土锭预热到360~460℃;
(4)、在已经预热的熔化炉中进行纯镁锭的熔炼,首先将占1熔化炉的熔化重量1/2~1/20的预热纯镁锭加入熔化炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后将其余的预热纯镁锭分批加入到熔化炉中,待前一批预热纯镁锭熔化后,再加入下一批预热镁锭,每批加入量以纯镁锭完全淹没在镁熔液中为准;如此重复进行,直至纯镁锭加入量达到预定值,完全熔化后,将熔液表面的浮渣清理干净,将温度控制在780~850℃;
(5)、将预热后的纯富钕混合稀土锭连同盛放它们的加料筐一起没入镁熔液中,加料筐为低碳钢或高铬钢制成,其上密布着大量的小孔,便于富钕混合稀土的溶解和扩散;
(6)、将镁熔液温度控制在720~860℃,待富钕混合稀土完全溶解后,再在750~860℃保温10~60分钟,使合金元素富钕混合稀土均匀分布在镁熔液中;
(7)、最后,将Mg-富钕混合稀土中间合金熔液浇注到充分预热过的金属型铸造模具中凝固成直径为Φ200mm的锭坯。
2、将Mg-60%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材,棒材的挤压包括下述步骤:
(1)、采用25000kN的挤压机,挤压筒直径为200mm;
(2)、采用带锯将锭坯定尺锯切成500mm长,采用车床将锭坯直径加工成Φ193mm;
(3)、采用加热炉将坯料加热到380±5℃,保温32小时;
(4)、挤压筒温度为360±5℃,挤压杆前进速度为7mm~9mm/秒,将Mg-60%富钕混合稀土中间合金锭坯挤压成Φ40mm的棒材;
(5)、用剪床将上述中间合金棒材定尺剪切成138±2mm长、大约0.40公斤重的中间合金段。
3、压铸生产用AM50B+2.0%富钕混合稀土镁合金熔炼
(1)、采用与压铸机配套的镁合金熔化炉,将240公斤传统的AM60B镁合金熔化,向熔液中加入20个在120~360℃预热后的上述中间合金段,待中间合金段完全熔化后,生成的熔液就是AM50B+2.0%富钕混合稀土镁合金熔液,可以进行压铸生产;
(2)、随着压铸生产的进行,需要不断补充AM50B和在120~360℃预热后的中间合金段,每加入1块12kg规格的AM50B重熔铸锭,就同时加入1个上述中间合金段,如此反复,直至压铸生产结束。
该AM50B+2.0%富钕混合稀土镁合金成本比AM50B大约增加11%,压铸工艺性能基本与AM50B相当,满足压铸工艺要求;在175℃、100小时持久载荷作用下产生0.1%蠕变变形时的抗蠕变强度,由AM50B的6.5~8.5MPa,提高到31~34MPa,可以满足该镁合金在较小排量摩托车曲轴箱的应用。
实施例31-实施例35是关于压铸生产低成本含La的耐热镁合金的实施例。在实施例31-实施例35中除用La代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例31-实施例35的测试结果和有益的效果见表1。
实施例36-实施例40是关于压铸生产低成本含Pr的耐热镁合金的实施例。在实施例36-实施例40中除用Pr代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例36-实施例40的测试结果和有益的效果见表1。
实施例41-实施例45是关于压铸生产低成本含Sm的耐热镁合金的实施例。在实施例41-实施例45中除用Sm代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例41-实施例45的测试结果和有益的效果见表1。
实施例46-实施例50是关于压铸生产低成本含Eu的耐热镁合金的实施例。在实施例46-实施例50中除用Eu代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例46-实施例50的测试结果和有益的效果见表1。
实施例51-实施例55是关于压铸生产低成本含Tb的耐热镁合金的实施例。在实施例51-实施例55中除用Tb代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法和分别和实施例21-实施例25相同。实施例51-实施例55的测试结果和有益的效果见表1。
实施例56-实施例60是关于压铸生产低成本含Ho的耐热镁合金的实施例。在实施例56-实施例60中除用Ho代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例56-实施例60的测试结果和有益的效果见表1。
实施例61-实施例65是关于压铸生产低成本含Er的耐热镁合金的实施例。在实施例61-实施例65中除用Er代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例61-实施例65的测试结果和有益的效果见表1。
实施例66-实施例70是关于压铸生产低成本含Tm的耐热镁合金的实施例。在实施例66-实施例70中除用Tm代替Ce之外,其压铸生产稀土镁合金熔炼方法分别和实施例21-实施例25相同。实施例66-实施例70的测试结果和有益的效果见表1。
表1
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例31 该AZ91D+ 压铸造工艺性能 在120℃、100 该镁合金可以 0.1%La镁合金 成本比AZ91D 大约增加3%。 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。 实施例32 该AZ91D+ 3%La镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例33 该AZ91D+ 1%La镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例34 该AM60B+ 2.0%La镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。 实施例35 该AM50B+ 2.0%La镁合金 成本比AM50B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM50B 的6.5~8.5 MPa,提高到 32~35MPa。 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 箱的应用。 实施例36 该AZ91D+ 0.1%Pr镁合金成 本比AZ91D大 约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。 实施例37 该AZ91D+ 3%Pr镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例38 该AZ91D+ 1%Pr镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例39 该AM60B+ 2.0%Pr镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。 实施例40 该AM50B+ 2.0%Pr镁合金成 本比AM50B大 约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM50B 的6.5~8.5 MPa,提高到 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 箱的应用。 32~35MPa。 实施例41 该AZ91D+ 0.1%Sm镁合金成 本比AZ91D大 约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例42 该AZ91D+ 3%Sm镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例43 该AZ91D+ 1%Sm镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例44 该AM60B+ 2.0%Sm镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。 实施例45 该AM50B+ 2.0%Sm镁合金 成本比AM50B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM50B 的6.5~8.5 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 箱的应用。 MPa,提高到 32~35MPa。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例46 该AZ91D+ 0.1%Eu镁合金 成本比AZ91D 大约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。 实施例47 该AZ91D+ 3%Eu镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例48 该AZ91D+ 1%Eu镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例49 该AM60B+ 2.0%Eu镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例50 该AM50B+ 2.0%Eu镁合金 成本比AM50B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM50B 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 箱的应用。 的6.5~8.5 MPa,提高到 32~35MPa。 实施例51 该AZ91D+ 0.1%Tb镁合金 成本比AZ91D 大约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。 实施例52 该AZ91D+ 3%Tb镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例53 该AZ91D+ 1%Tb镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例54 该AM60B+ 2.0%Tb镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。 实施例55 该AM50B+ 2.0%Tb镁合金 成本比AM50B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 箱的应用。 度,由AM50B 的6.5~8.5 MPa,提高到 32~35MPa。 实施例56 该AZ91D+ 0.1%Ho镁合金 成本比AZ91D 大约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。 实施例57 该AZ91D+ 3%Ho镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例58 该AZ91D+ 1%Ho镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例59 该AM60B+ 2.0%Ho镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。 实施例60 该AM50B+ 2.0%Ho镁合金 成本比AM50B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 箱的应用。 时的抗蠕变强 度,由AM50B 的6.5~8.5 MPa,提高到 32~35MPa。 实施例61 该AZ91D+ 0.1%Er镁合金 成本比AZ91D 大约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例62 该AZ91D+ 3%Er镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例63 该AZ91D+ 1%Er镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例64 该AM60B+ 2.0%Er镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。 实施例65 该AM50B+ 2.0%Er镁合金 成本比AM50B 压铸造工艺性能 基本与AM50B 相当,满足压铸 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 该镁合金可以 满足在较小排 量摩托车曲轴 大约增加15%。 工艺要求。 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM50B 的6.5~8.5 MPa,提高到 32~35MPa。 箱的应用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例66 该AZ91D+ 0.1%Tm镁合金 成本比AZ91D 大约增加3%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在120℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的14- 17MPa,提高到 27-32Mpa。 该镁合金可以 满足在1.0升 以下的小排量 发动机油底壳 上的应用。 实施例67 该AZ91D+ 3%Tm镁合金成 本比AZ91D大 约增加20%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例68 该AZ91D+ 1%Tm镁合金成 本比AZ91D大 约增加10%。 压铸造工艺性能 基本与AZ91D 相当,满足压铸 工艺要求。 在150℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AZ91D 的9~11MPa, 提高到33~36 MPa。 该镁合金可以 满足在轿车自 动变速箱的应 用。 实施例69 该AM60B+ 2.0%Tm镁合金 成本比AM60B 大约增加15%。 压铸造工艺性能 基本与AM60B 相当,满足压铸 工艺要求。 在175℃、100 小时持久载荷 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM60B 的7~9MPa, 提高到33~35 MPa。 该镁合金可以 满足在摩托车 曲轴箱的应 用。
成本 能否满足压铸造 工艺要求 抗蠕变强度 应用 实施例70 该AM50B+ 2.0%Tm镁合金 压铸造工艺性能 基本与AM50B 在175℃、100 小时持久载荷 该镁合金可以 满足在较小排 成本比AM50B 大约增加15%。 相当,满足压铸 工艺要求。 作用下产生 0.1%蠕变变形 时的抗蠕变强 度,由AM50B 的6.5~8.5 MPa,提高到 32~35MPa。 量摩托车曲轴 箱的应用。
上述实施例充分说明,添加元素La、Pr、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Gd、Ce、Y以及富铈混合稀土、富钕混合稀土按加入量为AZ91D、AM50B或AM60B镁合金量的0.10~3.0重量%,添加到AZ91D、AM50B或AM60B镁合金中,可以提高镁合金的耐热性能,上述这些添加元素La、Pr、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Gd、Ce、Y以及富铈混合稀土、富钕混合稀土的作用都是相同的,都能提高镁合金在120℃~200℃的抗蠕变性能。
本
申请是申请号为:200710118447.9、申请日为2007年7月5日的名为“低成本含稀土的耐热镁合金及其制备方法”
专利申请的分案申请。