[發(fā)明專利]鎂－鋅－稀土－鋯類鎂基合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710193553.3
• 申請日: 2007-12-17
• 公開（公告）號: CN101200784A
• 公開（公告）日: 2008-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王立民;孟凡巖;吳耀明;鞠育平;王立東;楊潔;彭秋明;畢廣利;王小林
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C23/04;C22C1/03;B22D21/04;C22F1/06
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 馬守忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎂-鋅-稀土-鋯類鎂基合金及其制備方法，特別是涉及鎂-3wt％鋅-3wt％稀土類合金中添加鋯的鎂基合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂-鋅-稀土-鋯類鎂基合金(Mg-Zn-RE-Zr)是由鎂-鋅-稀土(Mg-Zn-RE)系和鎂-鋅-鋯(Mg-Zn-Zr)系兩個(gè)合金體系組合而成，屬于Mg-Zn-RE和Mg-Zn-Zr系的交叉體系。Mg-Zn-RE-Zr系鎂基合金在航空航天材料領(lǐng)域內(nèi)有著重要應(yīng)用；諸如中國牌號的MB25?[Mg-(5.3～5.6wt％)Zn-(0.8～1.7wt％)Y-(0.43～0.59wt％)Zr]鎂合金、用富釔混合稀土(MY)替代MB25合金中的純釔(Y)得到的MB26[Mg-(5.4wt％～5.8wt％)Zn-(1.0wt％～1.65wt％)MY-(0.48wt％～0.66wt％)Zr]鎂合金、MB22鎂合金[Mg-(1.2wt％～1.6wt％)Zn-(2.9wt％～3.5wt％)Y-(0.45wt％～0.8wt.％)Zr]。

顯然，MB25或MB26與MB22鎂合金中Zn含量分布的2wt％～5wt％之間存在空白；中等Zn含量和中等稀土含量，諸如含有3wt％或4wt％Zn、3wt％或4wt％稀土，可以填補(bǔ)該空白，也可為工業(yè)上選擇加工鎂合金品種或選擇合適性/價(jià)比鎂合金提供更多的選擇空間和便利。

2007年7月中國專利局公開了題為“一種高強(qiáng)高韌可焊變形稀土鎂合金”的200610172788.X號專利，該發(fā)明申請保護(hù)Mg-(5.5wt％～6.4wt％)Zn-(0.7wt％～1.7wt％)MY-(0.45wt％-0.8wt％)Zr體系。該發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：在擠壓態(tài)下，獲得室溫平均抗拉強(qiáng)度340MPa以上，延伸率14％的高強(qiáng)高韌可焊變形鎂稀土合金；并且這種新合金中的稀土為成本低廉的富釔混合稀土(MY)。該發(fā)明切入點(diǎn)、組成偏重于對中國牌號的MB26鎂合金[Mg-(5.4wt％～5.8wt％)Zn-(1.0wt％～1.65wt％)MY-(0.48wt％～0.66wt％)Zr]的改進(jìn)。顯然，該發(fā)明Zn和稀土的含量與本發(fā)明的3wt％鋅和3wt％稀土數(shù)量差異較大、導(dǎo)致在設(shè)計(jì)合金熱加工和用途等方面有較大差異性；不構(gòu)成對本發(fā)明新穎性限制。

2007年10月中國專利200710022216.8號，公開了題為“一種高強(qiáng)度高塑性變形鎂合金及其制備方法”的專利，該發(fā)明申請保護(hù)Mg-(4.5wt％～5.5wt％)Zn-(0.5wt％～2.5wt％)Ce-(0.01wt％-0.2wt％)Ti體系。該發(fā)明主要是在鎂-鋅-鋯合金基礎(chǔ)上、通過將ZK60合金中的Zn含量略微降低；并加入稀土元素鈰和用金屬鈦替代金屬鋯，解決ZK60合金在擠出過程中“悶車”等問題。該發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：在擠壓態(tài)下，獲得新合金室溫平均抗拉強(qiáng)度360MPa，屈服強(qiáng)度245MPa，斷后延伸率7％；150℃時(shí)平均抗拉強(qiáng)度250MPa，斷后延伸率大于11％。用稀土Ce替代Zr后，不但降低成本，而且使難加工的ZK60合金在普通擠出機(jī)上很容易擠出和獲得性能良好的產(chǎn)品。該發(fā)明Zn和稀土含量與本發(fā)明的3wt％鋅和3wt％稀土數(shù)量差異較大、也導(dǎo)致在合金設(shè)計(jì)、熱加工和用途等方面具有顯著差別；不構(gòu)成對本發(fā)明新穎性限制。

2007年，美國專利商標(biāo)局和中國專利局公開了日本發(fā)明家河村能人(Kawamura；Yoshihito)等的多項(xiàng)鎂-鋅-稀上系合金專利。包括：①2007年5月美國專利商標(biāo)局公開的題為“高強(qiáng)高韌鎂合金及其制備方法”的20070102072號發(fā)明專利、②2007年6月美國專利商標(biāo)局公開的題為“高強(qiáng)高韌鎂合金及其生產(chǎn)方法”的20070125464號專利、③2007年7月美國專利商標(biāo)局公開的題為“高強(qiáng)高韌鎂合金及其生產(chǎn)方法”的20070169859號專利、④2007年8月中國專利局公開的題為“高強(qiáng)度高韌性金屬及其制造方法”的200580032675.3號發(fā)明專利、⑤2007年9月美國專利商標(biāo)局公開的題為“鎂合金”的20070204936號專利。上述5項(xiàng)專利的共同特點(diǎn)為：