[發(fā)明專利]一種超高塑性、高強(qiáng)度鑄造鎂合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910067428.7
• 申請(qǐng)日: 2009-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN101643871A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慧遠(yuǎn);姜啟川;劉章;王東明;何婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C23/00
• 分類號(hào): C22C23/00;C22C23/02;C22C1/02;C22C1/06
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料領(lǐng)域，特別是涉及一種超高塑性、高強(qiáng)度鑄造鎂合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂合金作為最輕的工程結(jié)構(gòu)金屬材料，具有許多優(yōu)異的獨(dú)特性能，如比強(qiáng)度高、比剛度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，兼有良好的阻尼減震和電磁屏蔽性能，良好的再生回用等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、通訊設(shè)備、航空等領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。尤其在輕量化方面，具有難以替代的顯著優(yōu)勢(shì)。然而，鎂的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方，滑移系少，塑性變形能力差，在很大程度上限制了其應(yīng)用。鑄造鎂合金能夠成型復(fù)雜形狀，在生產(chǎn)中備受青睞，但鑄造鎂合金的缺點(diǎn)是塑性較差。專利200610045693.1和200710011886.X分別給出了改善鎂合金性能的途徑。然而，其工藝相對(duì)較復(fù)雜。此外，目前鎂合金的種類較少，難以滿足不同工況的要求，急需研制出一種超高塑性、高強(qiáng)度鑄造鎂合金。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、可靠，且易于推廣應(yīng)用的超高塑性、高強(qiáng)度鑄造鎂合金及其制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：在氣體保護(hù)下，將預(yù)熱后的純鎂在預(yù)定的較低溫度下進(jìn)行熔化，然后將一定比例的錫和鋁加入到熔體中，待完全熔化后攪拌均勻，再升溫至較高預(yù)定溫度精煉和清渣處理，最后澆注成錠。

一種超高塑性、高強(qiáng)度鑄造鎂合金，該合金的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：錫0.5-8.0，鋁1.0-6.0，其余為鎂。

所述的錫含量質(zhì)量百分比為2.0-5.0，鋁含量質(zhì)量百分比為2.0-4.0；

根據(jù)上述的一種超高塑性、高強(qiáng)度鑄造鎂合金的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)按照鎂合金成分比例進(jìn)行備料；

(2)在氣體保護(hù)熔煉爐中，先將按比例配制的純鎂錠在坩堝中預(yù)熱至350-400℃，然后升溫至650-680℃進(jìn)行熔化；

(3)分別將按比例配制的并經(jīng)過200℃預(yù)熱的純錫和純鋁加入鎂熔體中，繼續(xù)在650-680℃靜置保溫5-10分鐘，然后攪拌2-20分鐘，使成分均勻；

(4)加入2號(hào)熔劑，將溫度升溫至730-820℃，靜置保溫5-10分鐘，吹氬氣精煉，清渣處理后，直接澆注成錠。

本發(fā)明與目前已有的技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)：

本發(fā)明提供一種工藝簡(jiǎn)單、可靠，操作方便，且易于推廣應(yīng)用的鑄造鎂合金的成分及制備方法。

1)該鑄造鎂合金具有超高塑性，同時(shí)具有高強(qiáng)度，如鑄態(tài)條件下，成分優(yōu)化后的合金可獲得延伸率為20-35％、抗拉強(qiáng)度為220-250MPa、多次軋制變形率大于80-85％。

2)錫和鋁作為合金元素，本申請(qǐng)專利的成分范圍未見報(bào)道；

3)采用鑄造方法生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單；

4)采用低溫熔煉和元素均勻化，升至高溫精煉和清渣，最大程度減少氧化燒損和污染；

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

(1)按質(zhì)量百分比稱取原材料為：純錫0.5％，純鋁1％，其余為鎂；

(2)在氣體保護(hù)熔煉爐中，先將上述含量的純鎂錠在坩堝中預(yù)熱至350-400℃，然后升溫至650-680℃進(jìn)行熔化；

(3)分別將上述含量的并且經(jīng)過200℃預(yù)熱的純錫和純鋁加入鎂熔體中，繼續(xù)在650-680℃靜置保溫5-10分鐘，然后攪拌2-20分鐘，使成分均勻；

(4)加入2號(hào)熔劑，將溫度升溫至730-820℃，靜置保溫5-10分鐘，吹氬氣精煉，清渣處理后，直接澆注成錠，制得Mg-0.5Sn-1Al合金。

實(shí)施例二

(1)按質(zhì)量百分比稱取原材料為：純錫2％，純鋁2％，其余為鎂；

(2)在氣體保護(hù)熔煉爐中，先將上述含量的純鎂錠在坩堝中預(yù)熱至350-400℃，然后升溫至650-680℃進(jìn)行熔化；

(3)分別將上述含量的并且經(jīng)過200℃預(yù)熱的純錫和純鋁加入鎂熔體中，繼續(xù)在650-680℃靜置保溫5-10分鐘，然后攪拌2-20分鐘，使成分均勻；

(4)加入2號(hào)熔劑，將溫度升溫至730-820℃，靜置保溫5-10分鐘，吹氬氣精煉，清渣處理后，直接澆注成錠，制得Mg-2Sn-2Al合金。

實(shí)施例三

(1)按質(zhì)量百分比稱取原材料為：純錫3％，純鋁3％，其余為鎂；

(2)在氣體保護(hù)熔煉爐中，先將上述含量的純鎂錠在坩堝中預(yù)熱至350-400℃，然后升溫至650-680℃進(jìn)行熔化；

(3)分別將上述含量的并且經(jīng)過200℃預(yù)熱的純錫和純鋁加入鎂熔體中，繼續(xù)在650-680℃靜置保溫5-10分鐘，然后攪拌2-20分鐘，使成分均勻；