[發明專利]一種高強度、高塑性鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 200910067472.8
• 申請日: 2009-09-01
• 公開（公告）號: CN101643872A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 王慧遠;姜啟川;王東明;何婷;劉章
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明涉及金屬材料領域，特別是涉及一種高強度、高塑性鎂合金及其制備方法。

背景技術

鎂合金作為最輕的工程結構金屬材料，具有比強度和比剛度高、導電導熱性好，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點，在汽車、通訊設備、航空等領域中 備受青睞。尤其在輕量化方面，具有難以替代的顯著優勢。然而，常用鎂合金的塑性變形能 力差，抗拉強度低，在很多場合限制了其應用。北京有色金屬研究總院于2004年申請的發 明專利(ZL200410102510.6)給出了一種高韌性、高強度鎂合金及其制備方法，為鎂合金的 強韌化提供了一種有效途徑。然而，目前鎂合金的種類相對仍然較少，急需開發適合不同工 況的新型高強度、高塑性鎂合金。

發明內容

本發明的目的是提供一種工藝簡單、可靠，且易于推廣應用的高強度、高塑性鎂合金及 其制備方法。

本發明的技術方案是：在氣體保護下，將預熱后的純鎂在預定的溫度下進行熔化，然后 將一定比例的經過預熱的鋁和錫加入到熔體中，靜置保溫，然后升溫至較高預定溫度加入添 加元素，靜置保溫后攪拌均勻，進行精煉和清渣處理，最后澆注成錠。具體包括：

1.一種高強度、高塑性鎂合金，該合金的化學成分質量百分比為：鋁6.1-9.5，錫1.0-5.0， 其余為鎂和添加元素，所述添加元素為硅、釔、鍶和銻中的一種或幾種，其中，添加元素含 量質量百分比為：硅0-3.0，銻0-2.0，釔0-3.0，鍶0-2.0。

2.根據權利要求1所述的高強度、高塑性鎂合金，所述的鋁含量質量百分比為6.5-8.0， 錫含量質量百分比為2.5-4.0。

3.根據權利要求1所述的高強度、高塑性鎂合金，所述的添加元素含量質量百分比為： 硅0.5-2.0，銻0.1-1.0，釔0.5-2.0，鍶0.1-1.0。

4.一種權利要求1所述的高強度、高塑性鎂合金制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)按照上述的鎂合金成分含量進行備料，包括純鎂、純鋁、純錫、結晶硅、純銻、鎂- 釔中間合金、鎂-鍶中間合金；

(2)在氣體保護熔煉爐中，先將上述含量的純鎂錠在坩堝中預熱至200-400℃，然后升 溫至650-700℃進行熔化；

(3)分別將上述含量的并且經過200-400℃預熱的純鋁和100-150℃預熱的純錫加入鎂 熔體中，繼續在650-700℃靜置保溫3-5分鐘；

(4)繼續升溫至730-820℃，分別將上述含量的并且經過200-300℃預熱的純硅、純銻、 鎂-釔中間合金、鎂-鍶中間合金中的一種或幾種加入熔體中，靜置保溫5-10分鐘，然后攪 拌1-15分鐘，使成分均勻；

(5)加入2號熔劑，將溫度保持在730-820℃，靜置保溫5-30分鐘，吹氬氣精煉，清渣 處理后，直接澆注成錠。

本發明與目前已有的技術相比具有以下特點：

本發明提供一種工藝簡單、可靠，操作方便，且易于推廣應用的鎂合金的成分及制備方 法。

1)該鎂合金具有高強度，同時具有高塑性，如鑄態條件下，成分優化后的合金可獲得 抗拉強度為280-310MPa、延伸率為15-20％、變形率大于65-75％。

2)錫和鋁作為主要合金元素，硅、銻、釔和鍶作為添加元素，本申請設計的成分含量 范圍未見報道；

2)采用鑄造方法生產，工藝簡單。

具體實施方式

實施例一

(1)按合金中元素的質量百分比：鋁7％、錫3％、硅1.0％、銻0.5％、釔1.0％、鍶0.5％、 其余為鎂，稱取所需的純鋁、純錫、純銻、鎂-釔中間合金、鎂-鍶中間合金；

(2)在氣體保護熔煉爐中，先將上述含量的純鎂錠在坩堝中預熱至200-400℃，然后升 溫至650-700℃進行熔化；

(3)分別將上述含量的并且經過100-150℃預熱的純鋁和純錫加入鎂熔體中，并在 650-700℃靜置保溫3-5分鐘；

(4)繼續升溫至730-820℃，分別將經過100-150℃預熱的純硅、純銻、鎂-釔中間合金、 鎂-鍶中間合金加入熔體中，靜置保溫5-10分鐘，然后攪拌1-15分鐘，使成分均勻；