一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鎂合金制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料及其制備方法，該材料屬于Mg-Al-Zn系高耐熱合金,并在其中摻混了Ti、Sr以及納米化的銅等元素，能有效的改善復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)，提高力學(xué)性能，降低元素的不良影響，而以聚乙烯吡咯烷酮無水乙醇溶液作為分散介質(zhì)處理后的納米石墨粉在后續(xù)的熔煉過程中與其它金屬元素混合的也更為充分，較之直接摻混的方法更為高效，制備的鎂合金晶粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)緊致，綜合力學(xué)性能佳，自潤滑性好，耐熱耐蝕，以此材料制備的汽車零部件加工性能和使用性能均得到改善。
【專利說明】
一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-A 1-Zn系鏌合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鎂合金材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]鎂合金材料在汽車零部件制造領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，市場需求量也逐步攀升，鎂合金材料具有質(zhì)量密度小、減振性能好、比強(qiáng)度和比剛度高、熔點(diǎn)低、鑄造性能好、更利用汽車輕量化等優(yōu)點(diǎn)，雖然鎂合金材料具備這些優(yōu)點(diǎn)，但是目前鎂合金材料在汽車中的應(yīng)用還十分有限，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要有:鎂合金存在高溫蠕變性差、不耐環(huán)境腐蝕;高性能鎂合金生產(chǎn)成本較高。[00〇3]目前鎂合金的種類主要有Mg-Al-Zn系高韌性合金、Mg-Al系耐熱合金、Mg-Zn系耐熱合金以及Mg-Zn-RE、Mg-RE等幾種，其中Mg-Al系耐熱合金種類最多，加入不同的元素配比可以獲得不同性能特性的Mg-Al系列合金，這些合金材料固然存在其獨(dú)有的優(yōu)勢，也存在一些缺陷，現(xiàn)有的問題主要集中在生產(chǎn)成本較高、材料利用率低等方面，在實(shí)際應(yīng)用仍受到限制，因此，未來的研究方面主要集中在用部分其他元素代替稀土元素，以降低生產(chǎn)成本以及更高效的綜合各元素的強(qiáng)化作用，抑制單一元素的不良影響，改善單一的生產(chǎn)方式，獲得綜合性能更為優(yōu)良的合金材料。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料及其制備方法，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料，其特征在于，該鎂合金材料由以下重量百分比的原料制成:A1粉5-8wt.%、Zn粉2-3 wt.%、Ca粉0.1-0.2 界1:.%、1';[粉0.1-0.2￥1:.%、31'粉1-1.5￥1:.%、納米銅粉0.5-0.6￥1:.%、納米石墨粉1-2 wt.%、聚乙稀卩比略燒酮0.01-0.02 wt.%、無水乙醇適量、雜質(zhì)元素< 0.01 wt.%、余量為Mg 粉。
[0005]所述的一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料的制備方法為:(1)先將聚乙烯吡咯烷酮投入適量無水乙醇中，配制成聚乙烯吡咯烷酮無水乙醇，隨后投入納米石墨粉，高速攪拌分散使得納米石墨粉在溶液中完全分散均勻，隨后投入Mg粉，繼續(xù)攪拌分散20_30min后將混合衆(zhòng)料投入球磨機(jī)中研磨攪拌40-50min，最后將所得衆(zhòng)料經(jīng)干燥處理，完全除去無水乙醇，所得混合粉體備用，其中無水乙醇與Mg粉的體積比為1-1.5:1;(2)將步驟(1)制備得到的混合粉體與其它剩余物料混合，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝笸度腚娮锠t中，在保護(hù)氣體氛圍下邊攪拌邊加熱至700-750°C進(jìn)行熔煉處理，待物料完全熔融后保溫放置20-30min，最后將所得熔體澆注壓制成型，即得。
[0006]有益效果:本發(fā)明制備了 Mg-Al-Zn系高耐熱合金，并在其中摻混了 T1、Sr以及納米化的銅等元素，能有效的改善復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)，提高力學(xué)性能，降低元素的不良影響， 此外，以聚乙烯吡咯烷酮無水乙醇溶液作為介質(zhì)，將納米石墨粉分散于其中，再將其與Mg粉混合研磨，使得納米石墨粉均勻包裹分散于Mg粉中，在后續(xù)的熔煉過程中與其它金屬元素混合的也更為充分，較之直接摻混的方法更為高效，制備的鎂合金晶粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)緊致，綜合力學(xué)性能佳，自潤滑性好，耐熱耐蝕，以此材料制備的汽車零部件加工性能和使用性能均得到改善?！揪唧w實(shí)施方式】實(shí)施例[00〇7]本實(shí)施例的鎂合金材料由以下重量份的原料制成:A1粉6wt.%、Zn粉2wt.%、Ca粉 0.1wt.%、Ti粉 0.1wt.%、Sr粉 1.2wt.%、納米銅粉0.5 wt.%、納米石墨粉 1.5 wt.%、聚乙稀啦略燒酮〇.〇1被.％、無水乙醇適量、雜質(zhì)元素<0.01￥1:.%、余量為1%粉。
[0008]其制備方法為:(1)先將聚乙烯吡咯烷酮投入適量無水乙醇中，配制成聚乙烯吡咯烷酮無水乙醇，隨后投入納米石墨粉，高速攪拌分散使得納米石墨粉在溶液中完全分散均勻，隨后投入Mg粉，繼續(xù)攪拌分散20min后將混合漿料投入球磨機(jī)中研磨攪拌40min，最后將所得漿料經(jīng)干燥處理，完全除去無水乙醇，所得混合粉體備用，其中無水乙醇與Mg粉的體積比為1:1;(2)將步驟(1)制備得到的混合粉體與其它剩余物料混合，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝笸度腚娮锠t中，在保護(hù)氣體氛圍下邊攪拌邊加熱至715°C進(jìn)行熔煉處理，待物料完全熔融后保溫放置20min，最后將所得熔體澆注壓制成型，即得。
[0009]本實(shí)施例制得的鎂合金取試樣進(jìn)行性能測試結(jié)果為:常溫下的抗拉強(qiáng)度:316MPa， 延伸率:12.3%，硬度:132狀，200°(:條件下抗拉強(qiáng)度達(dá)到3021^，延伸率為9.5%，且耐磨性較同種類的普通鎂合金提高58.2%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金材料，其特征在于， 該鎂合金材料由以下重量百分比的原料制成:A1粉5-8wt.%、Zn粉2-3 wt.%、Ca粉0.1-0.2 wt.%、Ti粉 0.1-0.2 wt.%、Sr粉 l_1.5wt.%、納米銅粉0.5-0.6 wt.%、納米石墨粉 1-2 wt.%、聚乙稀卩比略燒酮0.01-0.02 wt.%、無水乙醇適量、雜質(zhì)元素< 0.01 wt.%、余量為Mg粉。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于鑄造汽車零部件的納米石墨改性的Mg-Al-Zn系鎂合金 材料的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:(1)先將聚乙烯吡咯烷酮投入適量無水乙醇中，配制成聚乙烯吡咯烷酮無水乙醇，隨后 投入納米石墨粉，高速攪拌分散使得納米石墨粉在溶液中完全分散均勻，隨后投入Mg粉，繼 續(xù)攪拌分散20_30min后將混合衆(zhòng)料投入球磨機(jī)中研磨攪拌40-50min，最后將所得衆(zhòng)料經(jīng)干 燥處理，完全除去無水乙醇，所得混合粉體備用，其中無水乙醇與Mg粉的體積比為1-1.5:1;(2)將步驟(1)制備得到的混合粉體與其它剩余物料混合，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚝笸度腚?阻爐中，在保護(hù)氣體氛圍下邊攪拌邊加熱至700-750°C進(jìn)行熔煉處理，待物料完全熔融后保 溫放置20-30min，最后將所得熔體澆注壓制成型，即得。
【文檔編號(hào)】C22C1/02GK105986155SQ201610009179
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年1月6日
【發(fā)明人】王進(jìn)
【申請(qǐng)人】安徽祈艾特電子科技股份有限公司