[發明專利]一種耐熱耐蝕鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201810136099.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108300919B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 陳君;張清;李全安;朱利敏;付三玲;陳曉亞;李梅菊;張帥;王頌博;關海昆
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

本發明涉及一種耐熱耐蝕鎂合金及其制備方法，屬于鎂合金材料技術領域。本發明的耐熱耐蝕鎂合金，由以下質量百分比的組分組成：6.0％～8.0％Al，0.6％～0.8％Zn，0.2％～0.3％Mn，1.0％～1.2％V，0.6％～0.8％Sb，1.0％～1.3％Sr，0.2％～0.25％Nb，余量為Mg。本發明的耐熱耐蝕鎂合金，不含有稀土貴金屬，成本低廉，在上述各組分及組分含量的協同作用下，腐蝕速率低，具有較好的耐腐蝕性能，其室溫及高溫力學性能也得到了明顯的改善。

技術領域

本發明涉及一種耐熱耐蝕鎂合金及其制備方法，屬于鎂合金材料技術領域。

背景技術

在現有金屬結構材料體系中，鎂合金具有較高的比強度和比剛度，密度只有1.738g/cm³，此外，該合金還具有優異的鑄造性能、切削加工性能及高的阻尼抗振性能，易于回收利用，具有環保特性，有著非常廣泛的應用前景，深受航空航天、電子通訊以及汽車工業等行業的青睞，因此，近年來鎂合金作為結構材料的應用迅速發展。雖然鎂合金材料具備這些優點，但是目前鎂合金材料的應用還比較有限，導致這一現象的主要原因有：鎂合金的高溫力學性能較差，高溫蠕變性能差，耐環境腐蝕性能差，并且高性能鎂合金的生產成本較高。

目前鎂合金的種類主要有Mg-Al-Zn系合金、Mg-Al-RE系合金、Mg-Al-Ca系合金、Mg-Zn系耐熱合金以及Mg-Zn-RE、Mg-RE系高性能高成本鎂合金，其中Mg-Al系耐熱鎂合金是目前種類最多、應用最為廣泛的鑄造鎂合金。合金化是提高鎂鋁系鎂合金最有效地方法，通過在Mg-Al系鎂合金中添加不同的元素配比可以獲得不同性能特性的Mg-Al系列合金。國內外廣泛開展了提高鎂合金力學性能、耐蝕性能方面的研究工作，其中以添加RE、Ca、Sn、Be、Si、Th、Ag、Li等元素，開發了多種鎂合金，這些合金材料雖然具有獨特的優勢，但是也存在較多的缺陷，現有的問題主要集中在生成成本較高、綜合性能一般等方面，在實際使用中仍存在較大限制。因此，對Mg-Al系鎂合金未來的改性方面應該集中在使用廉價元素代替稀土元素，達到降低生成成本的目的，并能更加高效地發揮多元素的改性作用，抑制單一添加元素的局限性，獲得綜合性能更為優異的鎂合金材料。

申請公布號為CN104264021A的中國發明專利公開了一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學成分的重量百分含量：Al 6～9％，Zn 0.4～1.0％，Mn 0.01～0.3％，V為0.001～1.0％，余量為Mg。該專利公開的耐腐蝕鎂合金的成分簡單，相對于AZ91合金拉伸強度得到了一定程度的提高，腐蝕速度有所下降，但其耐腐蝕性能仍有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐熱耐蝕鎂合金，該鎂合金具有良好的耐腐蝕性能。

本發明的第二個目的在于提供一種耐熱耐蝕鎂合金的制備方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種耐熱耐蝕鎂合金，由以下質量百分比的組分組成：6.0％～8.0％Al，0.6％～0.8％Zn，0.2％～0.3％Mn，1.0％～1.2％V，0.6％～0.8％Sb，1.0％～1.3％Sr，0.2％～0.25％Nb，余量為Mg。

所述耐熱耐蝕鎂合金以鎂、鋁、鋅、錳、銻、鍶、中間合金鎂釩和中間合金鎂鈮為原料熔煉鑄造并經過固溶處理和時效處理制得。

Al是鎂合金中最重要的合金化元素之一，Al在Mg中的最大溶解度為12.7％，其溶解度隨著溫度的降低而減少，Al的加入能夠形成Mg₁₇Al₁₂相，該相是一個軟體相，在高溫下容易發生軟化，因此該系列鎂合金在高溫下抗拉強度和蠕變性能較差，一般超過150℃后其性能就會變差。但加入Al對鎂進行合金化有利于鎂合金耐腐蝕性能的提高，Al的加入也可能使鎂的表面膜更為穩定，在一定程度上能提高鎂合金的耐蝕性。