[發明專利]一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201711478481.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108103375A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 張丁非;趙陽;潘復生;馮靖凱;陳蓉;陳志遠;伍華怡;于媛媛
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金及其制備方法，屬于鎂合金生產技術領域，按質量百分比計，所述鎂合金包括如下組分：Zn：5.0?7.0％；Mn：0.5?1.5％；Gd：1.0?8.0％；不可避免雜質≤0.15％；其余為鎂。該鎂合金不但具有較高的強度，還具有較高的塑性，其抗拉強度為316?373MPa，屈服強度為234?333MPa，延伸率為11.8?18％。通過熔煉和塑性加工而成，制備工藝簡單，可采用常規化的鑄錠制備手段冶煉，具有工業使用價值，打破了高性能鎂合金制備工藝復雜、制備條件苛刻的限制，在現有的工業條件就能直接生產出高性能鎂合金。

技術領域

本發明屬于鎂合金生產技術領域，具體涉及一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金及其制備方法。

背景技術

鎂合金作為目前密度最小的金屬結構材料，具有比強度、比剛度高，阻尼性能好，易于切削加工等優點，廣泛應用于汽車、電子、航天航空和國防軍事工業等領域。特別是密度低這一特性，在汽車輕量化這一新興領域具有廣泛的應用前景，不僅能夠降低汽車的重量，同時還能夠降低能源消耗和排放，對于節能減排具有重大的意義。

鎂合金分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩大類，與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金具有更優良的綜合力學性能，因此對變形鎂合金的研究就尤為重要。目前的商用變形鎂合金還是主要以Mg-Zn和Mg-Al為主，但是其室溫強度不高、塑性變形困難這一特點限制了鎂合金在工業中的進一步應用。專利200710078329.X公開了一種高含鋅量的鎂-鋅-錳系鎂合金，價格低廉，但抗拉強度低于ZK60。專利CN106148785A公開了一種室溫高延展性變形鎂合金及其制備方法，該鎂合金室溫延展性達到了30-50％，但是其拉伸屈服強度在110MPa左右，遠遠不能滿足工業應用的要求，因此，急需一種高強度高塑性鎂合金及其制備方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金，目的之二在于提供一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金的制備方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1、一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金，按質量百分比計，所述鎂合金包括如下組分：Zn：5.0-7.0％；Mn：0.5-1.5％；Gd：1.0-8.0％；不可避免雜質≤0.15％；其余為鎂。

進一步，按質量百分比計，所述鎂合金包括如下組分：Zn：5.5-6.5％；Mn：0.7-1.0％；Gd：1.0-6.0％；不可避免雜質≤0.15％；其余為鎂。

2、所述的一種高強度高塑性鎂鋅錳釓鎂合金的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)熔煉：根據所述鎂合金中各元素的質量百分比，稱取鎂錠、鋅錠、鎂釓中間合金和氯化錳，將鎂錠在720-730℃下熔化、打渣后加入鋅錠和氯化錳，然后升溫至760-780℃，再加入鎂釓中間合金，待所述鋅錠、氯化錳和鎂釓中間合金全部熔化后再繼續攪拌5-10min，最后將合金熔體經除渣后靜置至雜質沉降，在690-720℃下半連續鑄造，制得半連續鑄錠；

(2)塑性加工：將步驟(1)中制備的半連續鑄錠進行均勻化退火處理，然后經冷卻后進行車皮，最后將車皮后的鑄錠在350℃下進行變形加工，制得鎂鋅錳釔合金。

進一步，步驟(1)中，所述鎂釓中間合金中含25wt％的釓元素。

進一步，步驟(2)中，所述均勻化退火處理具體為在330℃下保溫24h。

進一步，步驟(2)中，所述變形加工的方式為擠壓、軋制或鍛造中的一種。