[發明專利]一種含鈹且雙相α+β的鎂鋰合金及其加工工藝

在審

• 申請號: 201710829041.5
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107587017A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 楊長江
• 申請（專利權）人: 廣州宇智科技有限公司
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/02;C22F1/02;C22F1/06
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及合金技術領域，具體地說，涉及一種鎂鋰合金。

背景技術

鋰的密度只有0.53g/cm³，將它加入鎂中形成的鎂鋰合金。鎂鋰合金密度比一般鎂合金的密度要輕得多(密度通常為1.35～1.65g/cm³)。鎂鋰合金與鋼鐵、鎂合金、鈦合金、鋁合金、工程塑料、碳纖維復合材料等新材料相比,優勢突出,主要在于: (1)密度低、比強度高、比模量高。鎂鋰合金的密度小于常用鎂合金,是鋁合金的1/2～3/5,是金屬結構材料中密度最小的,與塑料相差不大。其比強度(斷裂強度/密度)大于鋁合金和塑料,與普通鎂合金相當。同時,它的比模量則是常用結構材料中最高的。(2)剛性好。在相同重量條件下,鎂鋰合金的剛性是鋼鐵的22倍。在滿足相同剛性時,所需的鎂鋰合金材料重量僅為鋼鐵材料的1/3左右。(3)導電、導熱性能良好。鎂鋰合金的導電導熱性能是其它非金屬輕質材料無可比擬的,其熱導率約為塑料的300～400倍,是碳纖維復合材料的30～50倍,導電性約為塑料的1016倍,是碳纖維復合材料的104倍。

鎂鋰合金在電子產品、醫療器械、戶外器材等領域有著廣泛用途，如筆記本電腦、手機、攝像機、照相機的外殼等，都要求輕型化。鎂鋰合金輕、比剛度高、導電導熱，可以作為電器殼體和儀表盤，有效減重。優異的電磁屏蔽性能以及超輕高強特性，是作為制導部件和控制艙殼體的理想材料。超輕高強特性使之成為尾翼減重的最佳材料。此外，鎂鋰合金還可用于制造導彈尾翼及控制艙殼體、電器電路基板、電控裝備的外殼、陀螺儀，裝甲材料，武器瞄準裝置，單兵作戰時攜帶的輕武器和裝備，以及擔架、彈夾等。鎂鋰合金具有優異的電磁屏蔽性能，因此采用鎂鋰合金制備3C產品零部件，不僅能夠實現減重效果，還能夠減少電磁干擾，使傳輸的數據更真實準確。作為殼體材料使用時還能夠減少電磁對人體的損害。

目前用于輕量化場合的鎂鋰合金，主要包括鎂鋰-鋁和鎂鋰-鋅體系。其中，鎂鋰-鋁體系通過鋁的加入生成金屬間化合物進行第二相強化，也通過固溶在α相中進行固溶強化。但是，這些強化效果隨著溫度的上升下降很快，而且所得合金材料在室溫下力學性能相對較差。鎂鋰-鋅合金屬于析出硬化型，成本比較低廉，但是該類合金在室溫下的力學性能相對較差。而且，現有的鎂鋰合金普遍存在著高溫強度低，鑄造性能差，渣料處理流程長等問題。另外，近年來國際上出現的能夠耐高溫且具高強度的鎂鋰合金配方中都含有貴重元素，不適合工業化的大生產和應用。α相是密排六方晶體,其塑性變形能力差,變形加工困難、加工效率低,而且很難進一步二次成型,導致市場上變形α相鎂鋰合金的產品份額很低,嚴重制約了其(板材、型材、管材等)在航空航天和電子工業上的大規模應用。β相的冷和熱成形加工能力比α相的高，允許變形量可達50-60%。國民經濟和現代化建設中極具應用前景的雙相α+β高強耐熱鎂鋰合金，在國內外報道都比較少。

研發具有自主知識產權的高性能雙相α+β鎂鋰合金,對于擴大鎂鋰合金應用,提高中國制造業產品的技術含量和檔次,提升中國鎂鋰合金冶煉、加工行業的技術水準，自主掌握先進鎂鋰合金材料研發的核心技術具有重要意義。本專利提供了一種含鈹且雙相α+β的鎂鋰合金，且該合金屬于變形合金。在裝備要求輕量化的條件下當作結構件使用時，不僅可以大大降低重量，還可以通過利用合金的高強度進一步降低合金的使用量。預計在不久的將來，高強度的鎂鋰合金在能源，電力，通訊，交通等領域會得到大規模的使用，并會在更多的工程領域有更為深入的應用拓展。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種含鈹且雙相α+β的鎂鋰合金及其加工工藝。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種含鈹且雙相α+β的鎂鋰合金，按重量百分比計，合金的組成為：Li: 6.0-10.0wt.%，Be: 0.2-0.4wt.%, Sb: 1.0-3.0wt.%, Cr: 0.2-0.4wt.%, V: 0.1-0.2wt.%, Pb: 0.2-0.4wt.%, Se: 0.2-0.3wt.%，余量為鎂。