铸造镁合金

铸造镁合金

国家标准 GB/T1177一2018 代替GB/T1177一1991 铸造镁合金 Castingmagnesiumaloys 2018-07-13发布 2018-08-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/T1177一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准代替GB/T1177一1991《铸造镁合金》,与GB/T1177一1991相比,主要技术内容变化如下 增加了部分合金牌号及其化学成分和力学性能(见第4章,1991年版的第4章). -增加了镁合金化学成分检验及取样方法(见第5章,1991年版的第5章); -增加了镁合金单铸试样力学性能检验及取样方法见第5章,1991年版的第5章) 本标准由全国铸造标准化技术委员会(SAC/TC54)提出并归口 本标准负责起草单位:沈阳铸造研究所有限公司 本标准参加起草单位:中信戴卡股份有限公司、上海镁镁合金压铸有限公司、上海航天精密机械研 究所、东莞宜安科技股份有限公司、上海交通大学,山西瑞格金属新材料有限公司、大连交通大学 本标准主要起草人;冯志军,既明、白帮伟.谢理明,孙钢、刘闯、邹文兵、肖旅、秦守益、李扬德 李卫荣、王迎新、彭立明、同国庆,马晓虎、王大鹏 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T1177一1974,GB/Tl177一1991
GB/T1177一2018 铸造镁合金 范围 本标准规定了铸造镁合金的牌号和代号技术要求,试验方法和检验规则 本标准适用于砂型和金属型铸造用镁合金 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T228.2金属材料拉伸试验第2部分;高温试验方法 GB/T2039金属材料单轴拉伸蠕变试验方法 GB/T5678铸造合金光谱分析取样方法 GB 8063铸造有色金属及其合金牌号表示方法 GB 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定 GB 3748.1镁及镁合金化学分析方法第1部分;铝含量的测定 GB 13748.4镁及镁合金化学分析方法第4部分:含量的测定高碘酸盐分光光度法 GB 3748.6镁及镁合金化学分析方法银含量的测定火焰原子吸收光谱法 GB 3748.7镁及镁合金化学分析方法第7部分:错含量的测定 13748.8镁及镁合金化学分析方法第8部分;稀土含量的测定重量法 GB GB 13748.9镁及镁合金化学分析方法第9部分;铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法 GB 13748.10镁及镁合金化学分析方法第10部分:硅含量的测定钼蓝分光光度法 GB:/T13748.11镁及镁合金化学分析方法镀含量的测定依莱铬汛蓝R分光光度法 镁及镁合金化学分析方法第12部分;铜含量的测定 GB/T13748.12 镁及镁合金化学分析方法第14部分镍含量的测定丁二酮肪分光光度法 GB/T13748.14 钱及镇合金化学分析方法第15部分锌含量的测定 GB/T13748.15 GB/T13748.20镁及镁合金化学分析方法第20部分;ICPAES测定元素含量 GB/T13748.21镁及镁合金化学分析方法第21部分;光电直读原子发射光谱分析方法测定元 素含量 GB/T13748.22镁及镁合金化学分析方法第22部分;针含量测定 合金牌号和代号 3.1合金牌号表示方法 3.1.1铸造镁合金牌号表示方法按GB/T8063的规定执行 3.1.2铸造镁合金牌号由镁及主要合金元素的化学符号组成(混合稀土用RE表示) 主要合金元素后 面跟有表示其名义含量的数字(名义含量为该元素平均含量的修约化数值) 如果合金元素的名义含量 不小于1,该数字用整数表示;如果合金元素的名义含量小于1,一般不标数字 在合金牌号前面冠以字
GB/T1177一2018 母“Z"(“铸”字汉语拼音的第一个字母)表示铸造合金 3.1.3若合金元素多于两个,除对表示合金的特性是必不可少的合金元素外,不必把所有的合金元素 都列在牌号中 3.1.4在牌号中主要合金元素按名义含量的递减次序排列;当名义含量相等时,按其化学符号字母顺 序排列 3.2合金代号 本标准中合金代号由字母“Z”“M”它们分别为“铸”“镁”的汉语拼音第一个字母)及其后面的数字 组成,其中数字表示合金的顺序号 对于ZM5A,其中的字母“A”表示该合金配料时所使用的镁锭是采 用蒸僧法生产的高纯镁锭 3.3合金状态代号 铸态 TI 人工时效 T2 退火 T4 固溶处理加自然时效 固溶处理加完全人工时效 T6 技术要求 4.1化学成分 铸造镁合金的化学成分应符合表1的规定 表中有上、下限数值的为主要组元,只有一个数值的为 非主要组元所允许的上限含量 表1铸造镁合金的化学成分 化学成分"质量分数/% 其他元素" 合金 合金牌号 Mg 代号 Al Ag Si Ni单个总量 Zn Mn RE Zr Nd Fe Cu 3.5 0.5 ZMgZn5Z ZM余量0.02 0.l0 0.0l0.050.30 5,5 1.0 I0.75" 3.5 0,4 0.15 0.10 0.01l0.05l0.30 ZMgZnlRE:1zZM2余量 5,0 1.75 1.0 0,2 2.5 0,4 0.05 ZMgRE3ZnZzM3余量 0.10 0.01 0.30 0,7 4.0 1.0 2.0 2.5'0,5~ 0.10 0.01o.050.30 zMgRE3Zn3zZM4余量 3.1 4.0 .0 7.50,2l0,15~ 0.01o.1o0.50 ZMgA8ZnZM5余量 0.30 0.05 0.10 9.0 0.8 0.5 7.50,2l0,15~ 0.100.005l0.015l0.001l0.010.20 ZMgA8ZnAzM5A余量 9.0 0.5 0.8 0.l 0.4 2.,0" 0,.100.010,050.30 ZMgNd2ZnZzZM6余量 0.7 1.0 2.8
GB/T1177一2018 表1续) 化学成分"质量分数)/% 其他元素" 合金 合金牌号 Mg 代号 Zn 单个总量 Z Nd Si Fe Cu N NMom Al RE Ag 7.5 0.5 0.6 0.100.010.050.30 ZMgZn8AgZrZM7余量 9,0 l,0 1.2 9.0 0.6一 0.l ZMgAl10ZnZM1o余量 0.300.050.100.010.050.50 0.7 1.20.5 0,4 12.0 ZMgNd2Zr ZMll余量0.02 0.01 0.010.030.0050.050.20 3.0 注;含量有上下限者为合金主元素,含量为单个数值者为最高限,"_"为未规定具体数值 合金可加人镀,其含量不大于0.002% 稀土为富钵混合稀土或稀土中间合金 当稀土为富钵混合稀土时,稀土金属总量不小于98%,钟含量不小于45% 稀土为富混合稀土,含量不小于85%,其中Nd、Pr含量之和不小于95% 其他元素是指在本表头列出了元素符号,但在本表中却未规定极限数值含量的元素 4.2力学性能 4.2.1铸造镁合金砂型及金属型单铸试样的室温力学性能应符合表2的规定 当需方有要求时,应检 测屈服强度 表2铸造镁合金的室温力学性能 力学性能习 合金牌号 合金代号热处理状态 规定塑性延伸强度 抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率A/% MP Rp.2/ ZMgn5Zr ZMn T 235 140 5.0 ZMgZn4RE1Zr ZM2 T 200 135 2.5 85 120 l.5 ZM3 ZMgRE3Znz 85 T2 120 l.5 95 ZMgRE3Zn3Zr ZM4 T l40 2.0 F 75 45 2.0 T1 155 8o 2.0 ZMgAI8Zn ZM5 ZM5A ZMg.A8ZnA 75 T 230 6.0 T6 100 2.0 230 ZMgNd2ZnZr 135 3.0 ZM6 T6 230 T4 265 110 6.0 ZMgZn8AgZr ZM7 T6 275 150 4.0 F 145 85 l.0 T 85 ZM10 230 ZMgA0Zn 4.0 T6 230 130 1.0 ZMgNd2Zr ZM11 T6 225 135 3.0
GB/T1177一2018 4.2.2当需要检测合金的高温力学性能时,其具体检测项目和选用指标可参照附录A,由供需双方协 商后,在专用技术文件中予以规定 4.2.3铸造镁合金用砂型单铸试样检验其力学性能时,单铸试样的形状及尺寸应符合图1的规定,试 样直径为(12士0.25)n mm 单位为毫米 2 R12 170 注1;允许缩短试样端头尺寸 注2;尺寸A至D逐渐变小,D部位应圆滑过渡 图1砂型单铸试样的形状及尺寸 4.2.4砂型单铸试样应被同一砂型完全覆盖进行浇注,不准许有任何形式的附加激冷 为了保证单铸 试样的质量,推荐的砂型单铸试样浇注形式及浇冒口系统图见附录B 5 试验方法 5.1化学成分 5.1.1合金化学成分分析方法按GB/T13748.1,GB/T13748.4,GB/T13748.6GB/T13748.12、 GB/T13748.l4,GB/T13748.15,GB/T13748.20GB/T13748.22的规定执行 在保证分析精度的条 件下,允许使用其他检测方法 5.1.2当分析结果有争议时,应按GB/T13748.1、GB/T13748.4,GB/T13748.6GB/T13748.12、 GB/T13748.14、GB/T13748.15,GB/T13748.20GB/T13748.22进行仲裁 5.2力学性能 室温拉伸试验按GB/T228.1的规定执行,高温拉伸试验按GB/T228.2的规定执行,蠕变试验按 GB/T2039的规定执行 6 检验规则 6.1组批 同一熔炼炉次、同一热处理状态作为一个检验批次 同一熔炼炉次,不做热处理的也作为一个检验 批次
GB/T1177一2018 6.2取样方法 6.2.1化学成分 同一熔炼炉次合金,在浇注前或全部铸件浇注的持续时间之半时浇注化学成分试样 合金化学成 分光谱试样及取样方法按GB/T5678的规定执行 6.2.2力学性能 6.2.2.1同一熔炼炉次合金在浇注前或全部铸件浇注的持续时间之半时浇注力学性能试样 6.2.2.2单铸试样可带铸皮进行检验 试样上的毛刺和切割部位,应清理干净 也允许单铸试样经机 械加工后测定合金的力学性能 6.2.2.3不论砂型铸造还是金属型铸造都可用砂型单铸试样检验合金力学性能， 6.3判定及复验 合金化学成分第一次送检分析结果不合格时,允许重新取样分析不合格元素 若第二次分析仍 6.3.1 不合格,则判定该批次合金化学成分不合格 6.3.2同一批次合金,首次送检三根铸态或热处理状态单铸试样测定力学性能,若有两根或以上试样 的力学性能符合表2的规定,则判定该批次合金力学性能合格 热处理态的单铸试样第一次检验不合 格时,可重复热处理后取样进行检验,若还不合格,允许进行第三次热处理,若试验结果仍不合格,则判 定该批次合金力学性能不合格 由于试验本身故障或拉伸试样存在目视可见的夹渣、气孔等铸造缺陷而造成检验结果不合格 6.3.3 的,不计人检验次数,应更换试样重新进行试验 当测得的化学成分和力学性能数值遇界限值时按本标准规定的有效位数进行修约,修约规则 6.3.4 按GB/T8170的规定执行,其中强度修约到5MPa
GB/T1177一2018 附 录 A 资料性附录) 铸造镁合金砂型单铸试样的高温力学性能 A.1铸造镁合金砂型单铸试样的高温力学性能见表A.1 A.2合金高温力学性能的检验分别按GB/T228.2和GB/T2039的规定执行 表A.1铸造镁合金砂型单铸试样的高温力学性能 力学性能习 合金牌号 合金代号 热处理状态 抗拉强度Rm/MPa 蠕变强度/MPa 200C 250C 200C 250 ZM2 AM么RE1么 T1 ZM 110 ZMgRE3ZnZ ZM3 1o 25 50 ZMgRE3Zn3Zr ZM4 T1 100 50 25 ZMgNd2ZnZr ZM6 T6 145 30 ZMgNd2Zr ZM1l1 T6 145 25
GB/T1177一2018 附录 B 资料性附录 推荐的砂型单铸试样浇注形式及浇冒口系统图 砂型试样浇注形式及浇冒口系统见图B.1 单位为毫米 oO2D ?25 s YR 12 RS 35 阁 48 235 0 5 RI5O 15O 注;试样工作部分从12处向两侧12.3圆滑过渡,需要时可以在直浇道的底部放置过滤网 图B.1砂型单铸试样浇注形式及浇冒口系统

铸造镁合金GB/T1177-2018

1. 铸造镁合金的特点

铸造镁合金具有以下特点：

• 密度小：铸造镁合金的密度仅为铝合金的2/3，钢的1/4，因此可以在保证强度的同时减轻重量。
• 强度高：虽然铸造镁合金的密度很小，但是它的强度却很高，甚至比铝合金还要高。
• 刚性好：铸造镁合金的刚性和铝合金相当，但是它的强度比铝合金高，因此更加适合制作要求刚性和强度的零部件。
• 抗腐蚀性好：铸造镁合金具有良好的抗腐蚀性，尤其是对于氯离子的腐蚀。
• 易加工：铸造镁合金的加工性能很好，可以采用锻造、挤压、轧制等多种加工方式进行加工。

2. 铸造镁合金的化学成分

GB/T1177-2018规定了铸造镁合金的化学成分，其中包括主要元素和杂质元素两个方面。

2.1 主要元素

2.2 杂质元素

GB/T1177-2018规定了铸造镁合金中杂质元素的含量，包括铅、锰、铬、镍、钙、钡等10多种元素。

3. 铸造镁合金的机械性能

铸造镁合金的机械性能是评价其质量的重要指标之一，GB/T1177-2018规定了铸造镁合金的机械性能和检验方法。具体指标如下：

• 屈服强度：≥150MPa
• 抗拉强度：≥240MPa
• 伸长率：≥3.5%
• 冲击韧性：≥55J/m²
• 硬度：HB≤70

4. 铸造镁合金的应用

铸造镁合金由于具有轻质高强、刚性好、抗腐蚀性好等特点，因此广泛应用于汽车、航空航天、电子通信、轻工机械等领域。

• 汽车领域：铸造镁合金可以制作轮毂、变速器壳体、底盘悬挂系统等部件，可以减轻汽车自重，提高燃油经济性和安全性能。
• 航空航天领域：铸造镁合金可以制作飞机、火箭、导弹等零部件，具有减轻重量、提高机身刚性和加速起飞等优点。
• 电子通信领域：铸造镁合金可以制作手机外壳、笔记本电脑外壳等部件，具有减轻重量、防辐射等优点。
• 轻工机械领域：铸造镁合金可以制作齿轮、连杆、机壳等部件，具有减轻重量、提高刚性和耐磨性等优点。

5. 总结

铸造镁合金是一种具有轻质高强、刚性好、抗腐蚀性好等特点的材料，广泛应用于汽车、航空航天、电子通信、轻工机械等领域。GB/T1177-2018规定了铸造镁合金的化学成分、机械性能、检验方法等方面的技术要求，为铸造镁合金的生产和使用提供了标准。

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