一種鎂基合金的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種應(yīng)用于極薄3C類產(chǎn)品的鎂基
I=1-Wl O
【背景技術(shù)】
[0002]鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金,是結(jié)構(gòu)工程中最輕的材料,具有比重小、剛性高、減振性好、抗電磁干擾性好、散熱性好、質(zhì)感佳的優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、運輸、化工、火箭等各個領(lǐng)域。
[0003]3C類電子產(chǎn)品是指計算機(Computer)、通信(Communicat1n)和消費類電子產(chǎn)品(Consumer Electronics)三者的結(jié)合,通常鎂合金3C產(chǎn)品壁厚多為0.8mm以上;而超薄消費電子類產(chǎn)品的壁厚大約為0.45?0.80mm,薄壁化產(chǎn)品的出現(xiàn)也對材質(zhì)提出了更高的要求;而傳統(tǒng)的鎂合金的強度、鑄造性能和耐腐蝕性能較差,無法滿足3C產(chǎn)品薄壁化與超薄化的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述問題,本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)壓鑄鎂合金缺陷,提供一種鑄造性能好,強度高、密度小、耐腐蝕性優(yōu)并且價格低廉的鎂合金,以滿足超薄壁類3C產(chǎn)品的高材質(zhì)要求。
[0005]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種鎂基合金,按重量百分比,主要含有 Al 8.8 ?9.43%, Zn 0.5 ?0.8%, Mn 0.05 ?0.1%,Si 0.03 ?0.06%, Ce 0.3 ?1.2%,La 0.3?1.2%,Sr 0.05?0.3%,余量為鎂和制造過程造成的雜質(zhì)。
[0006]作為上述方案的進一步優(yōu)化,按重量百分比,Al含量為9.0?9.3%。
[0007]作為上述方案的進一步優(yōu)化,按重量百分比,Zn含量為0.6?0.75%。
[0008]作為上述方案的進一步優(yōu)化,按重量百分比,Mn含量為0.065?0.075%,錳(Mn)在鎂合金中的固溶度很小,通常與鎂合金中的Fe等雜質(zhì)反應(yīng)生成化合物,從而提升鎂合金的耐腐蝕性,但是添加Ce\La后,這兩種元素本身會與Fe發(fā)生反應(yīng),從而提升Mg的純度,但是這兩種元素同時也會與Mn反應(yīng)生成化合物,這反而會減少Ce\La的晶粒細化和凈化功能,因此Mn含量不宜過高。
[0009]作為上述方案的進一步優(yōu)化,按重量百分比,Si含量為0.033?0.043%, Si在Mg中通常是不溶的,含量增加只會影響純度和腐蝕性能,同Mn —樣,要想使得鎂合金的流動性增加,保證高純度是必須的,因此Si含量宜盡量降低。
[0010]作為上述方案的進一步優(yōu)化,還包括Sm,按重量百分比,Sm含量為0.1?0.5%, Sm是一種輕稀土元素,與鎂原子尺寸接近,在鎂中具有較大固溶度(5.8%),所以具有良好的固溶強化作用。
[0011]作為上述方案的進一步優(yōu)化,還包括Ti,按重量百分比,Ti含量為0.05?0.2%,元素Ti具有良好的晶粒細化作用,有利于提升鎂基合金的延伸率。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一思想,本發(fā)明的鎂基合金可用于鑄造,或作為可加工材料。
[0013]此外,根據(jù)本發(fā)明的鎂基合金,可用作3C類電子產(chǎn)品的殼壁材料。
[0014]本發(fā)明的鎂基合金的有益效果主要表現(xiàn)為:
(1)將稀土元素、堿土元素及變質(zhì)細化元素科學(xué)組合,充分發(fā)揮輕稀土元素活性強,凈化細化作用大的優(yōu)勢,與堿土金屬細化變質(zhì)作用,以及多種元素對鎂的微合金化多重疊加效應(yīng),提高了鎂基合金產(chǎn)品的鑄造性、耐腐蝕性、強度等綜合性能,使得本發(fā)明的合金能滿足薄壁/超薄壁特殊3C產(chǎn)品材質(zhì)要求;
(2)3C類產(chǎn)品是目前鎂合金產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域,此發(fā)明足以使得鎂合金在3C類產(chǎn)品領(lǐng)域的比例和應(yīng)用價值大幅提升。
[0015]說明書附圖
圖1是實施例1鎂基合金成分與市購AZ91D鎂合金成分百分比對比的表格。
[0016]圖2是實施例1鎂基合金與市購AZ91D鎂合金耐腐蝕性對比的表格。
[0017]圖3是實施例1鎂基合金與市購AZ91D鎂合金機械性能和鑄造性能對比的表格。
[0018]圖4是實施例2鎂基合金成分與實施例1鎂基合金成分百分比對比的表格。
[0019]圖5是實施例2鎂基合金與實施例1鎂基合金耐腐蝕性對比的表格。
[0020]圖6是實施例2鎂基合金與實施例1鎂基合金機械性能,鑄造性能對比的表格。
[0021]圖7是實施例3鎂基合金成分與實施例2鎂基合金成分百分比對比的表格。
[0022]圖8是實施例3鎂基合金與實施例2鎂基合金耐腐蝕性對比的表格。
[0023]圖9是實施例3鎂基合金與實施例2鎂基合金機械性能、鑄造性能對比的表格。
[0024]
【具體實施方式】
[0025]為進一步闡述本
【發(fā)明內(nèi)容】
,下面優(yōu)選實施例中,采用同一臺設(shè)備,同一套模具對不同合金進行測試,并從成分、合金耐腐蝕性、機械性能等方面進一步描述。
[0026]本發(fā)明通過鋁(Al): 8.8 ?9.43%,鋅(Zn): 0.5 ?0.8%,錳(Μη):0.05 ?0.1%,硅(Si):0.03?0.06%在鎂中的作用,保證了原有的鑄造性能,同時添加輕稀土元素,化學(xué)活性很強的稀土加入鎂合金中,降低熔體表面張力,以提高合金的鑄造性能和耐腐蝕性能,同時輕稀土元素可與其中氫、氧、硫、氮、氯等非金屬雜質(zhì)和鐵、鈷、銅、鎳等金屬雜質(zhì)以及氧化物夾渣作用而使其除去,這些雜質(zhì)和氧化物夾雜會降低合金散熱和耐蝕性能;同時利用稀土元素、堿土元素相互交叉作用,輕稀土金屬元素在固液界面前沿富集引起成分過冷,形成新的形核,同時抑制晶粒長大和再結(jié)晶,晶粒變成細等軸晶粒;此外稀土與鎂作用,產(chǎn)生固溶強化和時效強化作用,在熱處理過程中可析出金屬間化合物、第二相微粒,分布于晶內(nèi)而強化基體,偏聚于晶界而使晶界組織細化、強化,從而提高合金的強度和塑性,以提升合金產(chǎn)品的抗熱裂性能。
[0027]實施例1
本發(fā)明的一種鎂基合金,用作0.70?0.80mm的3C面蓋類產(chǎn)品的材料,或用于鑄造,或用作可加工材料,其各原料及重量百分比為:
鋁(Al): 9.23%, W (Zn): 0.73%,錳(Mn):0.095%,硅(Si):0.049%,
鈰(Ce): 0.31%,鑭(La):0.56%,鍶(Sr) 0.15%,余量為鎂和制造過程造成的雜質(zhì)。
[0028]實施例1的鎂基合金成分與市購AZ91D鎂合金成分對比如圖表I所示。