[發(fā)明專利]高強度鎂合金材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410293056.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104032196A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董武祥;權(quán)高峰;蘇鑫鑫;董光川
• 申請（專利權(quán)）人: 河北鎂輪鎂合金科技有限公司
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種合金材料及其制備方法，具體涉及一種高強度鎂合金材料及其制備方法，屬于合金材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鎂合金具有密度小、比強度和比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好、阻尼減振、電磁屏蔽、易于加工成型、廢料容易回收等優(yōu)點，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，被稱為21世紀“綠色工程材料”。

當然，鎂合金也有其性能上的缺點，如結(jié)晶溫度間隔寬，容易形成凝固收縮分布在鑄件斷面，使合金強度和韌性降低，鎂合金為密排六方晶體結(jié)構(gòu)，抗拉強度、屈服強度和延伸率低，較低的電極電位(-2.37V)使耐蝕性變差，使鎂合金的應(yīng)用受到很大限制。

目前，鎂合金已開發(fā)了Mg-Al,Mg-Zn,Mg-RE,Mg-Mn等多種系列，其中Mg-A1系列鎂合金因具有良好的力學(xué)性能、耐腐蝕性、鑄造性和低廉的成本應(yīng)用最廣。在此基礎(chǔ)上，為了進一步提高鎂合金的強度、韌塑性和抗腐蝕性能，常采用添加合金化元素或稀土等來生成增強相或者細化晶粒，從而提高鎂合金的力學(xué)性能。

目前，國內(nèi)外廣泛開展提高鎂合金材料強度和塑性的工作，國內(nèi)已有部分高校和企業(yè)分別研制出了一些高強度的稀土鎂合金。然而由于稀土元素較多導(dǎo)致了材料的成本較高，競爭力差。

既能夠保證高強度和高塑性，又可控制低成本的鎂合金有待于進一步開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于以較低的成本和合金元素含量，在適當?shù)闹苽浼盁崽幚砉に囅拢圃斐鲆环N具有高強度和高韌塑性并且耐腐蝕性能和焊接性能良好的經(jīng)濟適用型鎂合金材料，以及該經(jīng)濟適用性鎂合金材料的制備方法。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將純鎂、鋁錠、鋅錠、Al-Mn或Mg-Mn中間合金、Al-Li或Mg-Li中間合金、Al-Zr或Mg-Zr中間合金預(yù)熱到150-230℃；

(2)將純鎂、鋁錠、鋅錠置于氬氣保護的熔爐中熔化，熔化后在600-750℃保溫30min，再升溫至750-850℃；

(3)向熔爐中依次加入：Al-Mn或Mg-Mn中間合金、Al-Li或Mg-Li中間合金、Al-Zr或Mg-Zr中間合金、Al-Sb或Mg-Sb中間合金、Al-Mo或Mg-Mo中間合金，熔化后將鎂合金液溫度升到760-880℃，保溫20-40min；

(4)加入0.5-1％石英粉，攪拌均勻后靜置，然后撈渣，得到初級鎂合金液；

(5)將鎂合金液轉(zhuǎn)移到600-750℃恒溫的精煉爐中，通氬氣，靜置30min后澆鑄成鑄錠，并去除鑄錠表面冷隔和氧化層，得到初級鎂合金錠；

(6)對初級鎂合金錠進行固溶強化和時效處理，獲得最終產(chǎn)品。

前述的高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，加入中間合金的過程中不間斷通入氬氣保護。

前述的高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟(6)中，固溶工藝為：溫度370-400℃，時間6-10h；時效工藝為：溫度150-180℃，時間12-24h。

一種由前述的方法獲得的高強度、大塑性鎂合金材料。

前述的高強度、大塑性鎂合金材料，其特征在于，產(chǎn)品中各組分的質(zhì)量含量分別為：

本發(fā)明的有益之處在于：

1、本發(fā)明的鎂合金材料將高強度、高韌塑性和良好的焊接性能融于一體，其屈服應(yīng)力達到260MPa以上，抗拉強度達到360MPa以上，斷裂伸長率達到16％以上，是良好的商用鎂合金。

2、制造鎂合金材料的方法易于操作和實現(xiàn)，并且降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟效益可觀。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。

實施例1

(1)將純鎂、鋁錠、鋅錠、Al-Mn中間合金、Al-Li中間合金、Al-Zr中間合金預(yù)熱到150℃。

(2)將純鎂、鋁錠、鋅錠置于氬氣保護的熔爐中熔化，熔化后在600℃保溫30min，再升溫至750℃。

(3)向熔爐中依次加入：Al-Mn中間合金、Al-Li中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Sb中間合金、Al-Mo中間合金，加入中間合金的過程中不間斷通入氬氣保護，熔化后將鎂合金液溫度升到760℃，保溫20min。

(4)加入0.5％石英粉，攪拌均勻后靜置，然后撈渣，得到初級鎂合金液。