[發明專利]一種高精度鎂合金板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201210391914.6
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102888546A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 郭朝貴;王守泰;劉夫真;王前進;王飛
• 申請（專利權）人: 山東銀光鈺源輕金屬精密成型有限公司
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/02;C22F1/06
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• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及一種高精度鎂合金板材及其制備方法，屬于鎂合金材料技術領域。

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背景技術

鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金，其特點是：密度小，比強度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機物和堿的腐蝕性能好。由于鎂合金材料具有比強度、比剛度高以及阻尼減震等特點，已經成為汽車制造業的重要原材料，為滿足汽車工業節能和環保的要求提供了更大的發展空間。Mg-Al系合金是鑄造鎂合金中應用最廣的，其中的AZ系和?AM系Mg-Al系合金已經在汽車工業中得到了廣泛的商業化應用，這些合金不僅具有良好的鑄造性還表現出優良的室溫機械性能。但由于它們的高溫強度和抗蠕變性能不佳、耐腐蝕性能較差，無法用于對高溫蠕變性能要求高的汽車動力系統部件，一直以來都只是用作一些非關鍵性的汽車零部件，如方向盤，轉向柱部件，儀表板，座椅和齒輪箱等，它們在汽車變速箱和發動機殼體等主要動力系統中的應用受到了很大的限制。

目前開發的添加堿土元素的耐熱鎂合金Mg-Al-Ca?(AX)系、Mg-Al-Sr?(AJ)合金等存在著熱裂敏感性高，合金塑性較差等缺點。添加稀土元素可以顯著提高鎂合金耐熱性能，國內外已經進行了大量的開發與研究工作。如何選擇合適的稀土元素以及添加比例，以達到最佳的工業應用價值屬于現有技術急待解決的技術問題。

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發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種高精度鎂合金板材及其制備方法，該鎂合金具有優異的高溫強度、塑性、抗蠕變性能和耐腐蝕性。?

為了解決上述的技術問題，本發明的技術方案是：一種高精度鎂合金板材，其由下述原料制備而成，（重量百分比）：0.2%釔，0.06%鈦，0.05%鈰，0.05%鑭，0.02%釤，0.5%鋅，2%錳，其余為鎂。

本發明還公開了一種高精度鎂合金板材的制備方法，其按照如下步驟進行：

1）原料組成：（重量百分比）：?0.2%釔，0.06%鈦，0.05%鈰，0.05%鑭，0.02%釤，0.5%鋅，2%錳，其余為鎂；

2）原料處理：按照上述重量配比取鎂金屬，在氬氣氣體保護下，將鎂金屬熔化后升溫至750℃，得到Mg熔體；按照上述重量配比取其它金屬原料，在高能球磨罐中混合球磨3小時后，得到金屬原料的混合粉末；

3）熔煉：啟動電阻熔煉爐，將步驟2）得到的混合粉末放入預熱到350℃的坩鍋中，待溫度上升至700℃通入SF₆和N₂混合保護氣體，混合氣體體積比為SF₆和N₂=1：200；待加入的爐料完全熔化后，加入步驟2）得到的Mg熔體，并繼續通SF₆和N₂混合保護氣體，溫度升至750℃時攪拌15分鐘，然后通氬氣精煉10分鐘，攪拌混合均勻；

4）冷卻：靜置15min后，待熔體溫度冷卻至700℃，倒入強制冷卻的圓柱形成型模具中，快速凝固形成坯體；

5）加壓加工：將步驟4）獲得的坯體在500℃均勻化處理8小時，采用正擠壓方式，在擠壓比為20:1，擠壓溫度為400℃，擠壓速度為1.5m/min的條件下，將坯體擠出，經過水冷后得到鎂合金板材。?

本發明技術方案帶來的積極效果：

1.鈰鑭能夠除去熔煉時鎂合金熔體中的雜質，達到除氣精煉、凈化熔體的效果。錳和鈦的作用主要是提高合金的耐腐蝕性能以及提高合金強度，錳可與鎂合金中鐵或其他重金屬元素形成化合物，使其作為熔渣被排除，從而消除鐵或其他重金屬元素對鎂合金耐蝕性的有害影響。釔釤等合金元素加入到鎂合金中可以細化合金的顯微組織改善合金的力學性能提高合金的塑性變形能力，有效細化基體組織

改善相的形貌和分布提高合金的綜合力學性能。

2．本發明鎂合金板件在室內放置3年，其表面不會變色，更無腐蝕；而相同條件下的AZ31制鎂合金板件在室內放置1年表面已經發黑，并且開始腐蝕。很顯然，與傳統AZ31鎂合金相比，本發明鎂合金的耐腐蝕性能有了質的飛躍。

3．采用發明人多年研究的工藝進行制備鎂合金板材，其中將大量金屬鎂和其他少量金屬分開處理工藝，提高的鎂合金板材的性能參數。

下面將結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明，但是其不應該理解為對本發明核心創新精神的限制。

具體實施方式

實施例1

一種高精度鎂合金板材，其按照如下方法制備而成：