[發明專利]一種鎂基微晶合金帶材及其制備方法

無效

• 申請號: 201210011714.3
• 申請日: 2012-01-15
• 公開（公告）號: CN102676894A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 黃金亮;殷鏢;張蘋;顧永軍;李麗華
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/02;C22F1/06;C21D8/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，具體涉及一種鎂基微晶合金帶材及其制備方法。

背景技術

鎂鋰合金是金屬材料中最輕的合金，鎂鋰合金以其超輕特性、低密度、高模量越來越多地應用于航空航天、國防、汽車和電子等領域，亦成為近年來國內外材料領域的研究重點之一。但由于鎂鋰合金的主要組成元素鎂和鋰都是極活潑的金屬元素，在合金熔鑄時極易產生氧化、夾渣造成缺陷，且二元鎂鋰合金的強度偏低，塑性較低，軋制困難，加工成本較高，因此使鎂鋰合金應用領域受到很大限制。因此，完善鎂鋰合金的制備方法，進一步提高其力學性能，已成為拓展鎂鋰合金應用領域的關鍵。

目前制備鎂鋰合金帶材的方法是將熔煉好的鎂鋰合金鑄錠在熱處理爐中長時間均勻化退火，再經過多次加熱鍛造，機加工去除氧化皮，然后再經過幾十道的再結晶退火，熱軋冷軋工藝制備出鎂鋰合金帶材。目前的制備工藝復雜，并且帶材越薄越難以軋制，成品率低，導致其加工成本提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎂基微晶合金帶材。

本發明的目的還在于提供一種鎂基微晶合金帶材的制備方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種鎂基微晶合金帶材，其化學成分組成為：鋰的重量百分含量為10～18％，鋁的重量百分含量為2～6％，鈣的重量百分含量為1～4％，余量為鎂。

一種鎂基微晶合金帶材的制備方法，包括以下步驟：

(1)取鎂、鋰、鋁、鈣金屬，按照鋰的重量百分含量為10～18％，鋁的重量百分含量為2～6％，鈣的重量百分含量為1～4％，余量為鎂的重量配比混合，然后放入真空感應爐坩堝內，抽真空后通入保護氣體，然后升溫至700～750℃、保溫25～40分鐘進行熔煉，熔煉完成后將得到的熔液倒入預熱過的金屬錠模中，之后冷卻，取出，制得母合金鑄錠；

(2)將所述母合金鑄錠破碎后裝入非晶甩帶機坩堝噴嘴內，進行快速凝固甩帶，非晶甩帶機及高頻感應電源的甩帶技術參數為：氬氣氣壓0.04～0.08MPa，噴嘴間隙0.01～0.04mm，銅輥線速度25～35m/s，紅外測溫裝置850～1000℃，開機后通入氬氣保護氣體，加熱母合金鑄錠，所述母合金鑄錠即將熔化時關閉開關，切換到自動甩帶狀態，母合金鑄錠熔化后，調整高頻感應電源使溫度保持為900～1050℃，使母合金鑄錠熔體的溫度達到均勻，當母合金鑄錠熔體的溫度高于母合金熔點100～150℃時開始甩帶，制得鎂基微晶合金帶材粗品，鎂基微晶合金帶材粗品的寬度為10～80mm，厚度為0.028～0.15mm；

(3)所述鎂基微晶合金帶材粗品經軋制、形變，再經結晶退火，退火溫度180～200℃，制得鎂基微晶合金帶材。

本發明提供的鎂基微晶合金帶材是以鋰、鋁、鈣為添加劑的鎂基合金材料，加入鋰用以控制制得的鎂基微晶合金帶材的密度，加入金屬鈣以控制制得的鎂基微晶合金帶材的氧化及細化晶粒。本發明提供的鎂基微晶合金帶材通過調整合金成分，減少了合金熔鑄時的氧化，并采用母合金熔體急冷快速凝固甩帶，制得了鎂基微晶合金帶材。

本發明提供的鎂基微晶合金帶材的塑性應變量達到25-65％，強度達到250-290MPa，密度1.3-1.6g/cm³，具有比強度高，塑性好，密度低的優點。

本發明提供的鎂基微晶合金帶材的制備方法解決了目前鎂鋰合金軋制困難、成品率低、成本高的問題，具有制備工藝簡單，操作方便，工序少，成本低的優點，制備的合金帶材性能優越，具有廣闊的應用前景。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供的鎂基微晶合金帶材，其化學成分組成為：鋰的重量百分含量為10％，鋁的重量百分含量為6％，鈣的重量百分含量為1％，余量為鎂。

本實施例鎂基微晶合金帶材的制備方法，包括以下步驟：

(1)取鎂、鋰、鋁、鈣金屬，按照鋰的重量百分含量為10％，鋁的重量百分含量為6％，鈣的重量百分含量為1％，余量為鎂的重量配比混合，然后放入真空感應爐坩堝內，抽真空后通入保護氣體，然后升溫至750℃、保溫25分鐘進行熔煉，熔煉完成后將得到的熔液倒入預熱過的金屬錠模中，之后冷卻，取出，制得母合金鑄錠；