一种耐磨镁合金材料及其制造方法与流程

文档序号:16400198发布日期:2018-12-25 20:04阅读:153来源:国知局

本发明属于有色金属材料及其制造,尤其涉及一种耐磨镁合金材料及其制造方法。



背景技术:

镁合金在现在的社会中有着很为广泛的应用,取代了一批钢铁材料在航天等机械产品制造领域的应用。镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料,比重与塑料相近,刚度、强度不亚于铝,具有较强的抗震、防电磁、导热、导电等优异性能,并且可以全回收无污染。镁合金质量轻,其密度只有1.7kg/m3,是铝的2/3,钢的1/4,强度高于铝金和钢,比刚度接近铝合金和钢,能够承受一定的负荷,具有良好的铸造性和尺寸稳定性,容易加工,废品率低,具有良好的阻尼系数,减振量大于铝合金和铸铁,非常适合用于汽车的生产中,同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。但是因为金属镁具有很高的化学活泼性,其平衡电位很低,与不同类金属接触时易发生电偶腐蚀,并充当阳极作用。在室温下,镁表面与空气中的氧发生反应,形成氧化镁薄膜,但由于氧化镁薄膜比较疏松,其致密系数仅为0.79,即镁氧化后生成氧化镁的体积缩小因此耐蚀性很差,另外,也正是由于金属镁的易于氧化特点,其耐磨性能不够,在实际的生产和生活中对于镁合金的磨损和腐蚀程度比较大。



技术实现要素:

发明目的:针对上述现有技术的不足,本发明的目的主要是提供一种耐磨镁合金材料及其制造方法,本发明主要解决现有技术中镁合金的耐磨和腐蚀性不够强的缺点。

技术方案:本发明公开了一种耐磨镁合金材料及其制造方法,所述镁合金的材料其重量组成成分包括:铜:1.5%-2%、铝:5%-10%、碳:2%-4%、锌:0.5%-0.8%、锶:0.004%-0.008%、钨:0.005%-0.007%、镉:0.003%-0.005%、锡:0.005%-0.007%,其余重量组分百分比组成为金属镁及其镁合金。

优选的,本发明所采用的各组分重量百分比为:铜:1.8%、铝:7%、碳:3%、锌:0.6%、锶:0.006%、钨:0.006%、镉:0.004%、锡:0.006%,其余重量组分百分比组成为金属镁及其镁合金。

本发明还提供如下制造方法,一种耐磨镁合金材料的制造方法,包括以下步骤:

(a)熔炼:将铜、铝、碳、锌、锶、钨、镉、锡以及金属镁及其镁合金放到带有保护气体的坩埚内进行预热并且通过振动搅拌,预热温度为650℃-750℃;

(b)浇铸:将步骤(a)中的金属汤首先倒入预先制好的模具中,然后待自然冷却成半固体状的时候投入到0℃的冰水混合物中进行淬火,然后将淬火后的金属放置在350℃-500℃的干燥箱内进行预热后进行第二次添加浇铸,冷却后在其表面进行第三次浇铸,浇铸厚度为0.5毫米。

(c)时效处理:将步骤(b)中的固体金属在120℃-150摄氏度的温度下进行时效处理。

有益效果:本发明所提供的一种耐磨镁合金材料及其制造方法与现有技术相比最显著的优势在于:第一,本发明所述的镁合金材料整体硬度较高;第二,本发明所述镁合金材料使用三层浇铸而成,其耐磨性能有很大的提高。

具体实施方式

为了更好的说明本发明所公开的技术方案,下面结合具体实施例做进一步的阐述。

具体实施例1

一种耐磨镁合金材料及其制造方法,其重量组成成分包括:铜:1.5%、铝:5%、碳:2%、锌:0.5%、锶:0.004%、钨:0.005%、镉:0.003%、锡:0.005%,其余重量组分百分比组成为金属镁及其镁合金。

上述镁合金材料使用以下方法制造:

(a)熔炼:将铜、铝、碳、锌、锶、钨、镉、锡以及金属镁及其镁合金放到带有保护气体的坩埚内进行预热并且通过振动搅拌,预热温度为650℃;

(b)浇铸:将步骤(a)中的金属汤首先倒入预先制好的模具中,然后待自然冷却成半固体状的时候投入到0℃的冰水混合物中进行淬火,然后将淬火后的金属放置在350℃的干燥箱内进行预热后进行第二次添加浇铸,冷却后在其表面进行第三次浇铸,浇铸厚度为0.5毫米。

(c)时效处理:将步骤(b)中的固体金属在120℃摄氏度的温度下进行时效处理。

具体实施例2

一种耐磨镁合金材料及其制造方法,其重量组成成分包括:铜:1.8%、铝:7%、碳:3%、锌:0.6%、锶:0.006%、钨:0.006%、镉:0.004%、锡:0.006%,其余重量组分百分比组成为金属镁及其镁合金。

上述镁合金材料使用以下方法制造:

(a)熔炼:将铜、铝、碳、锌、锶、钨、镉、锡以及金属镁及其镁合金放到带有保护气体的坩埚内进行预热并且通过振动搅拌,预热温度为700℃;

(b)浇铸:将步骤(a)中的金属汤首先倒入预先制好的模具中,然后待自然冷却成半固体状的时候投入到0℃的冰水混合物中进行淬火,然后将淬火后的金属放置在455℃的干燥箱内进行预热后进行第二次添加浇铸,冷却后在其表面进行第三次浇铸,浇铸厚度为0.5毫米。

(c)时效处理:将步骤(b)中的固体金属在120℃-150摄氏度的温度下进行时效处理。

具体实施例3

一种耐磨镁合金材料及其制造方法,其重量组成成分包括:铜:2%、铝:10%、碳:4%、锌:0.8%、锶:0.008%、钨:0.007%、镉:0.005%、锡:0.007%,其余重量组分百分比组成为金属镁及其镁合金。

上述镁合金材料使用以下方法制造:

(a)熔炼:将铜、铝、碳、锌、锶、钨、镉、锡以及金属镁及其镁合金放到带有保护气体的坩埚内进行预热并且通过振动搅拌,预热温度为750℃;

(b)浇铸:将步骤(a)中的金属汤首先倒入预先制好的模具中,然后待自然冷却成半固体状的时候投入到0℃的冰水混合物中进行淬火,然后将淬火后的金属放置在350℃-500℃的干燥箱内进行预热后进行第二次添加浇铸,冷却后在其表面进行第三次浇铸,浇铸厚度为0.5毫米。

(c)时效处理:将步骤(b)中的固体金属在150摄氏度的温度下进行时效处理。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种耐磨镁合金材料及其制造方法,其重量组成成分包括:铜:1.5%‑2%、铝:5%‑10%、碳:2%‑4%、锌:0.5%‑0.8%、锶:0.004%‑0.008%、钨:0.005%‑0.007%、镉:0.003%‑0.005%、锡:0.005%‑0.007%,其余重量组分百分比组成为金属镁及其镁合金。本发明所述的一种耐磨镁合金材料还提供一种制造方法,相比现有技术及特点在于熔铸过程为三个阶段进行浇铸而成,本发明所述的镁合金材料其耐磨性能相比现有技术有很大的提高,其应用范围更为广泛,实用寿命更长。

技术研发人员:王文杰
受保护的技术使用者:南京明轮有色金属有限公司
技术研发日:2017.06.13
技术公布日:2018.12.25
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