[發明專利]一種鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410018651.3
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103695743A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張霞
• 申請（專利權）人: 張霞
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鎂合金材料領域，尤其是一種鎂合金及其制備方法。

背景技術

鎂合金的晶體結構屬密排六方晶格，其塑性變形能力不及鋁和鋼，增加了鎂合金塑性加工的難度和生產制備成本，為此近年的新型鎂合金開發研究中，已經開始重視通過變形鎂合金中合金相設計和采用新變形工藝等方式，在保證一定強度的同時更注重提高鎂合金的塑性加工能力。

由于鎂合金具有密度小，比剛度和比強度高，而且有著優良導熱性能、電磁屏蔽性能、阻尼性能、切削加工性和減震性能，同時具有尺寸穩定、無污染、易回收等一系列優點，是結構輕量化理想材料，在汽車、航空航天、國防及3C產品等工業中有著廣闊的商業應用前景。然而由于鎂合金絕對強度低，室溫變形能力較差，易氧化燃燒、易腐蝕等缺陷，限制了其作為結構材料的廣泛應用，目前鎂合金的應用遠不如鋁合金廣泛。因此，提高鎂合金強度使其具有良好的綜合性能，是新型鎂合金開發的熱點，同時高強度鎂合金開發對拓展鎂合金的應用領域具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種高強鎂合金及其制備方法，該工藝方法成本低且簡便易行，獲得的鎂合金具有較高的強度，使得此類鎂合金具有比傳統商業鎂合金優越的力學性能。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種鎂合金，按照重量百分比含量含有：Gd：0.35-0.45%，Al：2.7-3.3%，Zn：2.0-2.15%，Si：3.65-3.75%，Ca：0.9-1.0%，Sr：1.05-1.1%，Nd：0.35-0.55%，Zr：0.45-0.654%，Sn：0.8-0.9%，Be：0.11-0.14%，Mn：1.1-1.3%，Sb：0.2-0.4%，Cu：0.25-0.31%，余量為Mg。

更進一步地，按照重量百分比含量含有：Gd：0.38%，Al：2.8%，Zn：2.1%，Si：3.68%，Ca：0.9%，Sr：1.08%，Nd：0.37%，Zr：0.52%，Sn：0.85%，Be：0.125%，Mn：1.26%，Sb：0.23%，Cu：0.28%，余量為Mg。

?

另外，還提供一種所述的鎂合金的制備方法，包括以下步驟：

(1)原料準備：按照重量百分比含量進行原料準備，所述原料為純Mg錠、Mg-Gd中間合金、純Al錠、純Zn、Al-Si中間合金、Al-Ca中間合金、Al-Sr中間合金、Mg-Nd中間合金、Mg-Zr中間合金、純Sn、Al-Be中間合金、Al-Mn中間合金、純Sb、Al-Cu中間合金；

(2)熔煉：采用氣體保護氣氛在電阻爐中熔煉合金，熔煉溫度為735-760℃,先在熔煉爐中加入純Mg錠，待純鎂錠完全熔化后，加入Mg-Gd中間合金、純Al錠、純Zn、Al-Si中間合金、Al-Ca中間合金、Al-Sr中間合金、Mg-Nd中間合金、Mg-Zr中間合金、純Sn、Al-Be中間合金、Al-Mn中間合金、純Sb、Al-Cu中間合金，待所有原料完全熔化后進行攪拌，使合金成分均勻；

(3)精煉：使熔煉爐升溫至775℃～790℃對合金進行精煉，邊攪拌邊加入耐熱鎂合金精煉劑，精煉時間為1-4分鐘，精煉完后在730℃～740℃保溫靜置5～8分鐘，所述耐熱鎂合金精煉劑的組成為：?NaCl：11％～15％；Na3AlF6：8～10%；MgCl2：30-40%；余量為KCl；

(4)澆鑄：將熔融的鎂合金精煉料澆鑄到預熱溫度為180～230℃的鐵模具中，澆鑄溫度為725℃～735℃；鑄件規格為Ф450mm～Ф500mm，長度≥3000mm

(5)熱處理：將鑄件在425-430℃溫度范圍內進行固溶處理，固溶處理時間為16～24小時，然后進行水淬，將淬火后的鑄件放入到200℃的電阻爐中人工時效40小時，制得鎂合金坯件；

(6)變形處理：a.高溫鍛造開坯：加熱坯料至溫度為400℃～440℃保溫1～2h；進行兩向鍛造開坯，鍛造成厚度為40-60mm的厚板；道次壓下量為20%～40%，每3-6道次鍛造后退火1.5h，退火溫度為400℃～440℃；b.?加熱軋輥至溫度為300-340℃；c.?加熱厚板至溫度為450-460℃，保溫20-30分鐘后，采用多道次小變形量的方法將厚板軋制成2～10mm薄板，軋輥速度為0.4m/s～0.8?m/s；每道次軋制壓下量為10%～20%，每道次軋制后回爐退火，退火溫度為400℃～440℃，退火時間為30min～40min；