一种MGALZN系耐热镁合金.pdf

摘要
申请专利号：	CN201110267064.4	申请日：	2011.09.09
公开号：	CN102994840A	公开日：	2013.03.27
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 23/02申请日:20110909\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C23/02; C22C1/03	主分类号：	C22C23/02
申请人：	武汉铁盟机电有限公司
发明人：	冯俊
地址：	430011 湖北省武汉市江岸区堤角边135号
优先权：
专利代理机构：	北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138	代理人：	刘映东
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内容摘要

本发明公开了一种MgAlZn系耐热镁合金，属于镁合金领域。所述镁合金由Mg、Al、Zn、Mn、稀土及Nb组成，其重量百分组成为Al 1.5％-18％、Zn 0.1％-3.5％、Mn 0.1％-2.2％、稀土0.0002％-8％、Nb 0.0002％-2.2％，其余为Mg。本发明通过在镁合金中添加稀土及Nb元素，改变了β相的结构，从而提高了镁合金的耐高温性能，得到了一种具有优良力学性能，机械加工性、流动性及压铸性良好，适合铸造尤其适合压铸的耐热镁合金。

权利要求书

权利要求书一种MgAlZn系耐热镁合金，其特征在于，所述镁合金由Mg、Al、Zn、Mn、稀土及Nb组成，其重量百分组成为Al 1.5％‑18％、Zn 0.1％‑3.5％、Mn 0.1％‑2.2％、稀土0.0002％‑8％、Nb 0.0002％‑2.2％，其余为Mg。
根据权利要求1所述的镁合金，其特征在于，所述稀土为Gd、Y、Sc、Pr、Yb、Sm、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。
根据权利要求1或2所述的镁合金，其特征在于，所述稀土为Gd或Gd与Y、Sc、Pr、Yb、Sm、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。
根据权利要求1‑3任一项所述的镁合金，其特征在于，其重量百分组成为Al 1.5％‑10％、Zn 0.3％‑1％、Mn 0.1％‑0.6％、Gd 0.1％‑4％、Nb 0.05％‑1％，其余为Mg。
根据权利要求1‑4任一项所述的镁合金，其特征在于，其重量百分组成为Al 7％‑9.7％、Zn 0.35％‑1％、Mn 0.12％‑0.6％、Gd 0.1％‑0.8％、Nb 0.05％‑0.6％，其余为Mg。
根据权利要求1‑5任一项所述的镁合金，其特征在于，其重量百分组成为Al 8％、Zn0.6％、Mn 0.3％、Gd 1％、Nb 0.5％，其余为Mg。
按权利要求1所述的镁合金，其特征在于，所述Nb通过AlNb中间合金或NbAl中间合金的形式加入所述镁合金中。

说明书

说明书一种MgAlZn系耐热镁合金
技术领域
本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种MgAlZn系适用于铸造尤其是压铸的耐热镁合金。
背景技术
随着科技的发展，以汽车为代表的交通工具需要通过减轻车身的重量，来进一步研发燃料利用率更高的新产品。在汽车制造业中，镁合金作为一种新型的轻质金属材料，被汽车制造厂家用来替代传统的铸铁，以实现减轻车身重量的目的。
目前，国产MgAlZn系压铸镁合金牌号有YM302、YM303、YM304、YM305；美国标准ASTM B的MgAlZn系压铸镁合金牌号有AZ91A、AZ91B、AZ91D；日本标准JIS H的MgAlZn系压铸镁合金牌号有MDC1B、MDC1D；欧洲标准EN的MgAlZn系压铸镁合金牌号有EN‑MC21110、EN‑MC21120、EN‑MC21121。这些牌号的合金具有流动性、机械加工性、铸造性能都十分优良的特点，并且由于含有合金元素Zn，因此，抗拉强度也十分优良，并且被广泛用于压铸、金属型铸造、精密铸造、低压铸造、半固态铸造、砂型铸造等铸造形式。另外，MgAlZn系镁合金也有用于变形镁合金方向的。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：汽车上的某些部件，如：变速箱箱体、发动机箱盖等，工作温度较高，并且也存在着轻量化的需求。但上述MgAlZn系镁合金由于合金组织中β相以Mg17Al12为主，Mg17Al12熔点较低，不耐高温，上述MgAlZn系镁合金在在200℃高温下的抗拉强度均小于90MPa，因此其生产的部件不适于在高温环境下工作，因而无法满足汽车上述部件的耐高温需求。
因而，本领域急需一种力学性能优良、耐高温、能适用于铸造并有一定轧制变形能力的镁合金。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种具有着良好力学性能的MgAlZn系耐热镁合金。所述技术方案如下：
一种耐热镁合金，所述镁合金由Mg、Al、Zn、Mn、稀土(RE)及Nb组成，其重量百分组成为Al 1.5％‑18％、Zn 0.1％‑3.5％、Mn 0.1％‑2.2％、RE 0.0002％‑8％、Nb 0.0002％‑2.2％，其余为Mg。
其中，所述稀土为Gd、Y、Sc、Pr、Yb、Sm、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。
优选，所述稀土为Gd或Gd与Y、Sc、Pr、Yb、Sm、Nd、La、Ce、Tb、Dy、Ho及Er中的至少一种。
优选，其重量百分组成为Al 1.5％‑10％、Zn 0.3％‑1％、Mn 0.1％‑0.6％、Gd 0.1％‑4％、Nb0.05％‑1％，其余为Mg。
更优选，其重量百分组成为Al 7％‑9.7％、Zn 0.35％‑1％、Mn 0.12％‑0.6％、Gd 0.1％‑0.8％、Nb 0.05％‑0.6％，其余为Mg。
最优选，其重量百分组成为Al 8％、Zn 0.6％、Mn 0.3％、Gd 1％、Nb 0.5％，其余为Mg。
其中，所述Nb通过AlNb中间合金或NbAl中间合金的形式加入所述镁合金中。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的镁合金中，由于RE能与Mg形成MgRE化合物，Nb能和其他元素(如Al)形成一些耐高温的金属化合物，这些金属化合物分布在晶界上，替代了部分Mg17Al12β相，改变了β相的结构，从而提高了镁合金的耐高温性能，得到了一种具有优良力学性能，机械加工性、流动性及压铸性良好，适合铸造尤其适合压铸的耐热镁合金。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供的镁合金的制作工艺、热处理方法说明如下：
1、本发明实施例提供的镁合金可通过以下三种熔炼工艺制作：
工艺一：按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在电阻炉中加入镁锭、铝锭、锌锭、MgMn中间合金、AlNb中间合金或NbAl中间合金，给所用电阻炉升温，当加入的上述金属快熔化时采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护。升温到720℃‑780℃时加入MgRE中间合金(如MgGd、MgY、MgNd等)或AlRE中间合金，并搅拌，在720℃‑780℃静置保温30分钟，得合金液。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：按照气体含量检查方法进行气体含量检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃‑740℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
本工艺中电阻炉也可以用其他熔炉代替；保护气体为氩气；镁合金覆盖剂和中间合金产品为市场销售产品；精炼处理方法采用本行业的常规方法。
工艺二：按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入铝锭、锌锭、AlMn中间合金、AlNb中间合金或NbAl中间合金，升温至820℃，保温2‑8小时，然后降温到720℃‑780℃，加入镁锭和RE。待所加入的金属熔化后在720℃‑780℃保温30分钟，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃‑740℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
本工艺中真空炉可用工频炉等其他熔炉替代；保护气体为氩气；镁合金覆盖剂、RE和中间合金为市场上销售产品；精炼处理方法采用本行业的常规方法。
工艺三：照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在熔炉中加入标准牌号MgAlZn系压铸镁合金与AlNb中间合金或NbAl中间合金，上述金属快熔化时采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护。升温到720℃‑780℃时加入MgRE中间合金(如MgGd、MgY、MgNd等)或AlRE中间合金，并搅拌，在720℃‑780℃静置保温30分钟，得合金液。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：按照气体含量检查方法进行气体含量检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到700℃‑740℃扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。
本工艺中保护气体为氩气；镁合金覆盖剂、RE和中间合金为市场上销售产品；精炼处理方法采用本行业的常规方法。
2、本发明实施例提供的镁合金的热处理及其处理方法：
本发明实施例提供的镁合金中的压铸件可不进行热处理，其它形式的铸造件可进行热处理，一般采用T4固溶处理。本发明实施例采用的热处理即T4固溶处理工艺为：将铸造件在箱式电阻炉中升温至405℃，保温16小时，铸造件出炉后水淬，水温40℃。
受熔炼过程选用原料的纯度及熔炼、铸造过程中其他一些不可避免的因素的影响，本发明实施例提供的镁合金铸件会含有不可避免的杂质，如Zn、Fe、Cu等，只要所述不可避免的杂质总量在所述镁合金成品中的重量百分比≤0.5％，单一杂质在所述镁合金成品中的重量百分比≤0.1％，就不会对镁合金的性能造成明显影响。
实施例1
按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 18％、Zn 3.5％、Mn 2.2％、Y 8％、Nb 2.2％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例2
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 15％、Zn 0.2％、Mn 0.7％、Sc 7％、Nb 2.2％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例3
按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，耐热镁合金的重量百分组成为Al 1.5％、Zn 0.12％、Mn 0.1％、Sm 0.001％、Nb 0.001％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例4
按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用低压铸造，所述镁合金的重量百分组成为Al 1.5％、Zn 0.3％、Mn 0.1％、Nd 0.1％、Nb 0.005％，其余为Mg。
铸件进行热处理。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例5
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用精密铸造，所述镁合金的重量百分组成为Al 10％、Zn 1％、Mn 0.6％、La 4％、Nb 1％，其余为Mg。
铸件进行热处理。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例6
按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用金属型铸造，所述镁合金的重量百分组成为Al 2％、Zn 0.8％、Mn 0.5％、Gd 3％、Nb 0.8％，其余为Mg。
铸件进行热处理。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例7
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 2％、Zn 0.8％、Mn 0.5％、Gd 2％、Ce 1％、Nb 0.8％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例8
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 2％、Zn 0.8％、Mn 0.5％、Ce 3％、Nb 0.8％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例9
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 7％、Zn 0.35％、Mn 0.12％、Tb 0.1％、Nb 0.05％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例10
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 9.7％、Zn 1％、Mn 0.6％、Dy 0.8％、Nb 0.6％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例11
按上述工艺三所述步骤制备耐热镁合金，制备过程中所用的所述标准牌号压铸镁合金为AZ91D，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 9％、Zn 0.4％、Mn 0.2％、Ho 0.7％、Nb 0.5％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例12
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 7.5％、Zn 0.9％、Mn 0.5％、Gd 0.2％、Nb 0.1％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例13
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 7.5％、Zn 0.9％、Mn 0.5％、Gd 0.1％、Er 0.1％、Nb 0.1％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例14
按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为Al 7.5％、Zn 0.9％、Mn 0.5％、Er 0.2％、Nb 0.1％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
实施例15
按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金重量百分组成为Al 8％、Zn 0.6％、Mn 0.3％、Gd 1％、Nb 0.5％，其余为Mg。
本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
对比实施例
按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金重量百分组成为Al 8％、Zn 0.6％、Mn 0.3％、Gd 1％，其余为Mg和不可避免的杂质。
以上各实施例提供的镁合金铸件均含有不可避免的杂质，所述不可避免的杂质总量在所述镁合金成品中的重量百分比≤0.5％，单一杂质在所述镁合金成品中的重量百分比≤0.1％。
铸件的力学性能测试在电子万能试验机上进行。本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表1。
表1 各实施例提供的镁合金铸件的力学性能参数表

由表1所示，本发明实施例提供的镁合金铸件在200℃高温下抗拉强度均大于180MPa，远远高于现有MgAlZn系压铸镁合金，具有良好的耐热性能，同时参见实施例15及对比实施例、AZ91D，本发明实施例提供的镁合金铸件与不添加Nb的镁合金铸件相比，具有更好的耐热性能；实施例12、15在200℃高温下的抗拉强度比其他实施例更佳，实施例12、15各组分的范围在Al 7％‑9.7％、Zn 0.35％‑1％、Mn 0.12％‑0.6％、Gd 0.1％‑0.8％、Nb 0.05％‑0.6％内；通过实施例6‑8及实施例12‑14之间的对比，可知含有的RE中有Gd的效果更佳；实施例15提供的镁合金铸件在200℃高温下抗拉强度最高，实施例15提供的镁合金铸件耐热性最强。
另外，本发明合金可用于轧制变形方向，轧制工艺按常规方向处理。
本发明实施示例提供的压铸镁合金易进行车削、铣削、锯削等机械加工，机械加工性能良好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 102994840 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102994840 A *CN102994840A* (21)申请号 201110267064.4 (22)申请日 2011.09.09 C22C 23/02(2006.01) C22C 1/03(2006.01) (71)申请人武汉铁盟机电有限公司地址 430011 湖北省武汉市江岸区堤角边 135 号 (72)发明人冯俊 (74)专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司 11138 代理人刘映东 (54) 发明名称一种 MgAlZn 系耐热镁合金 (57) 摘要本发明公。

2、开了一种 MgAlZn 系耐热镁合金，属于镁合金领域。所述镁合金由 Mg、 Al、 Zn、 Mn、稀土及Nb组成，其重量百分组成为Al 1.5-18、 Zn 0.1 -3.5 、 Mn 0.1 -2.2 、稀土 0.0002 -8、 Nb 0.0002 -2.2，其余为 Mg。本发明通过在镁合金中添加稀土及 Nb 元素，改变了相的结构，从而提高了镁合金的耐高温性能，得到了一种具有优良力学性能，机械加工性、流动性及压铸性良好，适合铸造尤其适合压铸的耐热镁合金。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (。

3、12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 5 页 1/1 页 2 1. 一种 MgAlZn 系耐热镁合金，其特征在于，所述镁合金由 Mg、 Al、 Zn、 Mn、稀土及 Nb 组成，其重量百分组成为 Al 1.5 -18、 Zn 0.1 -3.5、 Mn 0.1 -2.2、稀土 0.0002 -8、 Nb 0.0002 -2.2，其余为 Mg。 2. 根据权利要求 1 所述的镁合金，其特征在于，所述稀土为 Gd、 Y、 Sc、 Pr、 Yb、 Sm、 Nd、 La、 Ce、 Tb、 Dy、 Ho 及 Er 中的至少一种。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的镁合金，其。

4、特征在于，所述稀土为 Gd 或 Gd 与 Y、 Sc、 Pr、 Yb、 Sm、 Nd、 La、 Ce、 Tb、 Dy、 Ho 及 Er 中的至少一种。 4. 根据权利要求 1-3 任一项所述的镁合金，其特征在于，其重量百分组成为 Al 1.5 -10、 Zn 0.3 -1、 Mn 0.1 -0.6、 Gd 0.1 -4、 Nb 0.05 -1，其余为 Mg。 5. 根据权利要求 1-4 任一项所述的镁合金，其特征在于，其重量百分组成为 Al 7 -9.7、 Zn 0.35 -1、 Mn 0.12 -0.6、 Gd 0.1 -0.8、 Nb 0.05 -0.6，其余为 Mg。 6。

5、. 根据权利要求 1-5 任一项所述的镁合金，其特征在于，其重量百分组成为 Al 8、 Zn0.6、 Mn 0.3、 Gd 1、 Nb 0.5，其余为 Mg。 7. 按权利要求 1 所述的镁合金，其特征在于，所述 Nb 通过 AlNb 中间合金或 NbAl 中间合金的形式加入所述镁合金中。权利要求书 CN 102994840 A 2 1/5 页 3 一种 MgAlZn 系耐热镁合金技术领域 0001 本发明涉及一种镁合金，特别涉及一种 MgAlZn 系适用于铸造尤其是压铸的耐热镁合金。背景技术 0002 随着科技的发展，以汽车为代表的交通工具需要通过减轻车身的重。

6、量，来进一步研发燃料利用率更高的新产品。在汽车制造业中，镁合金作为一种新型的轻质金属材料，被汽车制造厂家用来替代传统的铸铁，以实现减轻车身重量的目的。 0003 目前，国产 MgAlZn 系压铸镁合金牌号有 YM302、 YM303、 YM304、 YM305 ；美国标准 ASTM B 的 MgAlZn 系压铸镁合金牌号有 AZ91A、 AZ91B、 AZ91D ；日本标准 JIS H 的 MgAlZn 系压铸镁合金牌号有MDC1B、 MDC1D ；欧洲标准EN的MgAlZn系压铸镁合金牌号有EN-MC21110、 EN-MC21120、 EN-MC21121。这些牌号。

7、的合金具有流动性、机械加工性、铸造性能都十分优良的特点，并且由于含有合金元素 Zn，因此，抗拉强度也十分优良，并且被广泛用于压铸、金属型铸造、精密铸造、低压铸造、半固态铸造、砂型铸造等铸造形式。另外， MgAlZn 系镁合金也有用于变形镁合金方向的。 0004 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：汽车上的某些部件，如：变速箱箱体、发动机箱盖等，工作温度较高，并且也存在着轻量化的需求。但上述 MgAlZn 系镁合金由于合金组织中相以 Mg17Al12为主， Mg17Al12熔点较低，不耐高温，上述 MgAlZn 系镁合金。

8、在在 200高温下的抗拉强度均小于 90MPa，因此其生产的部件不适于在高温环境下工作，因而无法满足汽车上述部件的耐高温需求。 0005 因而，本领域急需一种力学性能优良、耐高温、能适用于铸造并有一定轧制变形能力的镁合金。发明内容 0006 为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种具有着良好力学性能的 MgAlZn 系耐热镁合金。所述技术方案如下： 0007 一种耐热镁合金，所述镁合金由 Mg、 Al、 Zn、 Mn、稀土 (RE) 及 Nb 组成，其重量百分组成为 Al 1.5 -18、 Zn 0.1 -3.5、 Mn 0.1 -2.2、 RE 。

9、0.0002 -8、 Nb 0.0002 -2.2，其余为 Mg。 0008 其中，所述稀土为 Gd、 Y、 Sc、 Pr、 Yb、 Sm、 Nd、 La、 Ce、 Tb、 Dy、 Ho 及 Er 中的至少一种。 0009 优选，所述稀土为 Gd 或 Gd 与 Y、 Sc、 Pr、 Yb、 Sm、 Nd、 La、 Ce、 Tb、 Dy、 Ho 及 Er 中的至少一种。 0010 优选，其重量百分组成为 Al 1.5 -10、 Zn 0.3 -1、 Mn 0.1 -0.6、 Gd 0.1 -4、 Nb0.05 -1，其余为 Mg。 0011 更优选，其重量百分组成为 Al 7 -9。

10、.7、 Zn 0.35 -1、 Mn 0.12 -0.6、 Gd 0.1 -0.8、 Nb 0.05 -0.6，其余为 Mg。说明书 CN 102994840 A 3 2/5 页 4 0012 最优选，其重量百分组成为 Al 8、 Zn 0.6、 Mn 0.3、 Gd 1、 Nb 0.5，其余为 Mg。 0013 其中，所述 Nb 通过 AlNb 中间合金或 NbAl 中间合金的形式加入所述镁合金中。 0014 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的镁合金中，由于 RE 能与 Mg 形成 MgRE 化合物， Nb 能和其他元素 ( 如 Al) 形成一些耐。

11、高温的金属化合物，这些金属化合物分布在晶界上，替代了部分 Mg17Al12 相，改变了相的结构，从而提高了镁合金的耐高温性能，得到了一种具有优良力学性能，机械加工性、流动性及压铸性良好，适合铸造尤其适合压铸的耐热镁合金。具体实施方式 0015 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。 0016 本发明实施例提供的镁合金的制作工艺、热处理方法说明如下： 0017 1、本发明实施例提供的镁合金可通过以下三种熔炼工艺制作： 0018 工艺一：按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在电。

12、阻炉中加入镁锭、铝锭、锌锭、 MgMn中间合金、 AlNb中间合金或NbAl中间合金，给所用电阻炉升温，当加入的上述金属快熔化时采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护。升温到 720 -780时加入 MgRE 中间合金 ( 如 MgGd、 MgY、 MgNd 等 ) 或 AlRE 中间合金，并搅拌，在 720 -780静置保温 30 分钟，得合金液。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：按照气体含量检查方法进行气体含量检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到 700 -740扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。 00。

13、19 本工艺中电阻炉也可以用其他熔炉代替；保护气体为氩气；镁合金覆盖剂和中间合金产品为市场销售产品；精炼处理方法采用本行业的常规方法。 0020 工艺二：按照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在真空炉中加入铝锭、锌锭、 AlMn 中间合金、 AlNb 中间合金或 NbAl 中间合金，升温至 820，保温 2-8 小时，然后降温到 720 -780，加入镁锭和 RE。待所加入的金属熔化后在 720 -780保温 30 分钟，得合金液，采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护防止合金液氧化。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如。

14、：气体含量的检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到 700 -740扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。 0021 本工艺中真空炉可用工频炉等其他熔炉替代；保护气体为氩气；镁合金覆盖剂、 RE 和中间合金为市场上销售产品；精炼处理方法采用本行业的常规方法。 0022 工艺三：照本发明实施例提供的镁合金组成和含量计算并准备好所需量的原材料，在熔炉中加入标准牌号 MgAlZn 系压铸镁合金与 AlNb 中间合金或 NbAl 中间合金，上述金属快熔化时采用气体保护或者镁合金覆盖剂保护。升温到 720 -780时加入 Mg。

15、RE 中间合金 ( 如 MgGd、 MgY、 MgNd 等 ) 或 AlRE 中间合金，并搅拌，在 720 -780静置保温 30 分钟，得合金液。用所得合金液浇一小块样品，检测其熔炼质量，如：按照气体含量检查方法进行气体含量检查，如果质量较差，需进行精炼处理；如果质量合格，将所述合金液调温到 700 -740扒渣，然后进行浇注，即得到本发明合金的铸件。说明书 CN 102994840 A 4 3/5 页 5 0023 本工艺中保护气体为氩气；镁合金覆盖剂、 RE 和中间合金为市场上销售产品；精炼处理方法采用本行业的常规方法。 0024 2、。

16、本发明实施例提供的镁合金的热处理及其处理方法： 0025 本发明实施例提供的镁合金中的压铸件可不进行热处理，其它形式的铸造件可进行热处理，一般采用 T4 固溶处理。本发明实施例采用的热处理即 T4 固溶处理工艺为：将铸造件在箱式电阻炉中升温至 405，保温 16 小时，铸造件出炉后水淬，水温 40。 0026 受熔炼过程选用原料的纯度及熔炼、铸造过程中其他一些不可避免的因素的影响，本发明实施例提供的镁合金铸件会含有不可避免的杂质，如 Zn、 Fe、 Cu 等，只要所述不可避免的杂质总量在所述镁合金成品中的重量百分比 0.5，单一杂质在所述镁合金成品中的重量百。

17、分比 0.1，就不会对镁合金的性能造成明显影响。 0027 实施例 1 0028 按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 18、 Zn 3.5、 Mn 2.2、 Y 8、 Nb 2.2，其余为 Mg。 0029 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0030 实施例 2 0031 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 15、 Zn 0.2、 Mn 0.7、 Sc 7、 Nb 2.2，其余为 Mg。 0032 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0033 实施例 3 。

18、0034 按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，耐热镁合金的重量百分组成为 Al 1.5、 Zn 0.12、 Mn 0.1、 Sm 0.001、 Nb 0.001，其余为 Mg。 0035 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0036 实施例 4 0037 按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用低压铸造，所述镁合金的重量百分组成为 Al 1.5、 Zn 0.3、 Mn 0.1、 Nd 0.1、 Nb 0.005，其余为 Mg。 0038 铸件进行热处理。 0039 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0040 实施例 5 0041 按上述工。

19、艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用精密铸造，所述镁合金的重量百分组成为 Al 10、 Zn 1、 Mn 0.6、 La 4、 Nb 1，其余为 Mg。 0042 铸件进行热处理。 0043 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0044 实施例 6 0045 按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用金属型铸造，所述镁合金的重量百分组成为 Al 2、 Zn 0.8、 Mn 0.5、 Gd 3、 Nb 0.8，其余为 Mg。 0046 铸件进行热处理。 0047 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0048 实施例 7 0049 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合。

20、金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量说明书 CN 102994840 A 5 4/5 页 6 百分组成为 Al 2、 Zn 0.8、 Mn 0.5、 Gd 2、 Ce 1、 Nb 0.8，其余为 Mg。 0050 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0051 实施例 8 0052 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 2、 Zn 0.8、 Mn 0.5、 Ce 3、 Nb 0.8，其余为 Mg。 0053 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0054 实施例 9 0055 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金。

21、，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 7、 Zn 0.35、 Mn 0.12、 Tb 0.1、 Nb 0.05，其余为 Mg。 0056 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0057 实施例 10 0058 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 9.7、 Zn 1、 Mn 0.6、 Dy 0.8、 Nb 0.6，其余为 Mg。 0059 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0060 实施例 11 0061 按上述工艺三所述步骤制备耐热镁合金，制备过程中所用的所述标准牌号压铸镁合金为 AZ91D。

22、，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 9、 Zn 0.4、 Mn 0.2、 Ho 0.7、 Nb 0.5，其余为 Mg。 0062 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0063 实施例 12 0064 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 7.5、 Zn 0.9、 Mn 0.5、 Gd 0.2、 Nb 0.1，其余为 Mg。 0065 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0066 实施例 13 0067 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 7。

23、.5、 Zn 0.9、 Mn 0.5、 Gd 0.1、 Er 0.1、 Nb 0.1，其余为 Mg。 0068 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0069 实施例 14 0070 按上述工艺二所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金的重量百分组成为 Al 7.5、 Zn 0.9、 Mn 0.5、 Er 0.2、 Nb 0.1，其余为 Mg。 0071 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0072 实施例 15 0073 按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金重量百分组成为 Al 8、 Zn 0.6、 Mn 0.3、 Gd 。

24、1、 Nb 0.5，其余为 Mg。 0074 本实施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0075 对比实施例 0076 按上述工艺一所述步骤制备耐热镁合金，铸件采用高压压铸，所述镁合金重量百分组成为 Al 8、 Zn 0.6、 Mn 0.3、 Gd 1，其余为 Mg 和不可避免的杂质。 0077 以上各实施例提供的镁合金铸件均含有不可避免的杂质，所述不可避免的杂质总说明书 CN 102994840 A 6 5/5 页 7 量在所述镁合金成品中的重量百分比 0.5，单一杂质在所述镁合金成品中的重量百分比 0.1。 0078 铸件的力学性能测试在电子万能试验机上进行。本实。

25、施例提供的镁合金铸件的性能参见表 1。 0079 表 1 各实施例提供的镁合金铸件的力学性能参数表 0080 0081 由表 1 所示，本发明实施例提供的镁合金铸件在 200高温下抗拉强度均大于 180MPa，远远高于现有 MgAlZn 系压铸镁合金，具有良好的耐热性能，同时参见实施例 15 及对比实施例、 AZ91D，本发明实施例提供的镁合金铸件与不添加 Nb 的镁合金铸件相比，具有更好的耐热性能；实施例 12、 15 在 200高温下的抗拉强度比其他实施例更佳，实施例 12、 15 各组分的范围在 Al 7 -9.7、 Zn 0.35 -1、 Mn 0.12 -0.。

26、6、 Gd 0.1 -0.8、 Nb 0.05 -0.6内；通过实施例 6-8 及实施例 12-14 之间的对比，可知含有的 RE 中有 Gd 的效果更佳；实施例 15 提供的镁合金铸件在 200高温下抗拉强度最高，实施例 15 提供的镁合金铸件耐热性最强。 0082 另外，本发明合金可用于轧制变形方向，轧制工艺按常规方向处理。 0083 本发明实施示例提供的压铸镁合金易进行车削、铣削、锯削等机械加工，机械加工性能良好。 0084 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书 CN 102994840 A 7 。

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