專利名稱：一種Zn-Re-Zr-Mg系合金及鑄造方法
技術領域：
本發明屬于鑄造技術領域,特別涉及Zn-Re-Zr-Mg系合金及鑄造方法。
背景技術：
Zn-Re-Zr-Mg系合金是航空發動機機匣類鑄件用的鎂合金材料,主要元素為成份Re :2. 5% 4. 0%，Zn :2. 0% 3. 5%，Zr :0. 4% I. 0%，余量為Mg，該合金具有疏松傾向小，在鑄造時充型能力強的特點，但該合金鑄件的室溫力學性能伸長率一般要求伸長率3%，在實際生產中，大多數鑄件的伸長率僅有I. 7% 2. 5%，產品合格率低，其主要原因是該合金的塑性不好，因此，如何提高Zn-Re-Zr-Mg系合金的塑性成了影響該合金推廣應用的技術瓶頸之一
發明內容
為解決現有技術中存在的問題，本發明設計提供了一種Zn-Re-Zr-Mg系合金及鑄造方法，解決了塑性差的問題，提高了鑄件室溫力學性能和成品率。本發明的技術方案是一種Zn-Re-Zr-Mg系合金，主要由Zn、Re、Zr、Mg元素組成，各化學元素的成份為Re 2. 5% 3. 2%, Zn 2. 0% 2. 8%, Zr 0. 4% I. 0%, Nd 0. 5% 1% 的元素，余量 Mg 以及不可避免的雜質。在本發明中，加入Nd元素后，使Nd元素與Zn、Re、Zr、Mg等主要元素相互作用，從而改變合金的內部組織結構，提高內部組織的均勻性，通過金相試驗，證明加入Nd元素后，使合金中的強化相Mg-Zn-Ce形態由原來的沿晶界連續分布變為現在的強化相Mg-Zn-Ce-Nd呈細小彌散沿晶界斷續均勻分布，提高組織均勻性，減少應力集中，使合金塑性提聞。在本發明中，還提供了這種合金的鑄造方法，主要有爐料配制、精煉、靜置、澆注步驟，爐料主要采用鎂錠、Mg-Zn-RE中間合金、MgNd30、MgZr30,回爐料，將清潔后的鋼坩堝加熱至暗紅色，往坩堝內撒入熔劑，加料順序是先將小塊回爐料置于坩堝底部，鎂錠、Mg-Zn-Re中間合金沿堝壁立放，升溫熔化，合金液升溫至700°C 720°C時，根據配料需要補加預熱的Zn，全化后沿堝底攪拌Imin 2min，再升溫至760V 770V，根據配料需要補加經預熱的混合稀土金屬RE及MgNd30中間合金,全化后沿禍底攪拌2min 3min,將合金液升溫至780V 810°C后加入經預熱的鎂鋯中間合金，全化后沿堝底攪拌8min lOmin，攪拌時合金液溫度不低于760°C，攪拌時結束后，將合金液溫度控制在770°C 780°C，用熔劑進行精煉，熔劑用量為爐料重量的2% 4%，精煉時間4min 5min，將合金液升溫至780°C 810°C，保溫靜置15min 20min，檢查斷口質量，合格后將合金液溫度調整到鑄件澆注溫度準備澆注，澆注在30min內完畢。本發明的積極效果和優點是I、本發明的合金加入Nd元素后，提高組織均勻性，減少應力集中，使合金塑性提聞。2、鑄件不僅具備原有良好的鑄造性能，而且室溫力學性能比未加Nd元素穩定可靠，提升了產品合格率。
具體實施例方式下面對本發明作進一步詳細說明一種Zn-Re-Zr-Mg系合金，主要由Zn、Re、Zr、Mg元素組成，各化學元素的成份為 Re 2. 5% 3. 0%, Zn 2. 0% 2. 8%, Zr 0. 4% I. 0%, Nd 0. 8% 1% 的元素，余量 Mg 以及不可避免的雜質。利用這種合金鑄造航空發動機機匣類鑄件的方法，主要有爐料配制、精煉、靜置、澆注步驟，爐料主要采用鎂錠、Mg-Zn-Re中間合金、MgNd30、MgZr30,回爐料，將清潔后的鋼坩堝加熱至暗紅色，往坩堝內撒入熔劑，加料順序是先將小塊回爐料置于坩堝底部，鎂錠、Mg-Zn-RE中間合金沿堝壁立放，升溫熔化，合金液升溫至710°C 720°C時，根據配料需要補加預熱的Zn，全化后沿堝底攪拌I. 5min,再升溫至760V 770°C，根據配料需要補加經預熱的混合稀土金屬RE及MgNd30中間合金，全化后沿堝底攪拌2. 50min,將合金液升溫至780V 810°C后加入經預熱的鎂鋯中間合金，全化后沿堝底攪拌9min，攪拌時合金液溫度不低于760°C，攪拌時結束后，將合金液溫度控制在770°C 780°C，用熔劑進行精煉，熔劑用量為爐料重量的2% 4%，精煉時間4min，將合金液升溫至780 V 810°C，保溫靜置15min,檢查斷口質量，合格后將合金液溫度調整到鑄件澆注溫度準備澆注，澆注在30min內完畢。采用本發明的方法，鑄件不僅具備原有良好的鑄造性能，而且室溫力學性能比未加Nd元素穩定可靠，提升了產品合格率。
權利要求
1.一種Zn-Re-Zr-Mg系合金,主要由Zn、Re、Zr、Mg元素組成,其特征是各化學元素的成份為 Re :2. 5% 3. 2%, Zn :2. 0% 2. 8%, Zr :0. 4% I. 0%, Nd :0. 5% 1% 的元素，余量Mg以及不可避免的雜質。
2.—種利用權利要求I所述的Zn-Re-Zr-Mg系合金鑄造方法，主要包括爐料配制、精煉、靜置、澆注步驟，其特征在于所述爐料主要采用鎂錠、Mg-Zn-Re中間合金、MgNd30、MgZr30,回爐料等，將清潔后的鋼坩堝加熱至暗紅色，往坩堝內撒入熔劑，加料順序是先將小塊回爐料置于坩堝底部，鎂錠、Mg-Zn-Re中間合金沿堝壁立放，升溫熔化，合金液升溫至700°C 720°C時,根據配料需要補加預熱的Zn,全化后沿禍底攪拌Imin 2min,再升溫至760°C 770°C，根據配料需要補加經預熱的混合稀土金屬Re及MgNd30中間合金，全化后沿堝底攪拌2min 3min，將合金液升溫至780°C 810°C后加入經預熱的鎂鋯中間合金，全化后沿禍底攪拌8min IOmin,攪拌時合金液溫度不低于760°C,攪拌時結束后,將合金液溫度控制在770V 780°C，用熔劑進行精煉，熔劑用量為爐料重量的2% 4%，精煉時間4min 5min,將合金液升溫至780V 810°C,保溫靜置15min 20min,檢查斷口質量,合格后將合金液溫度調整到鑄件澆注溫度準備澆注，澆注在30min內完畢。
全文摘要
本發明公開了一種Zn-Re-Zr-Mg系合金及鑄造方法，合金主要由Zn、Re、Zr、Mg元素組成，各化學元素的成份為Re2.5%～3.2%，Zn2.0%～2.8%，Zr0.4%～1.0%，Nd0.5%～1%的元素，余量Mg以及不可避免的雜質，鑄造方法主要包括爐料配制、精煉、靜置、澆注等步驟，本發明加入Nd元素后，提高內部組織的均勻性，減少應力集中，使合金塑性提高，鑄件不僅具備原有良好的鑄造性能，而且室溫力學性能比未加Nd元素穩定可靠，提升了產品合格率。
文檔編號B22D21/04GK102808121SQ20121031442
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者謝建中, 張世明, 宋建業, 周從光 申請人:貴州安吉航空精密鑄造有限責任公司