[發明專利]一種多元耐熱鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201810169383.3
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108220731B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 陳君;李梅菊;陳曉亞;張清;李全安;張帥;王頌博;關海昆
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C23/06
• 分類號: C22C23/06;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 牛愛周

本發明涉及一種多元耐熱鎂合金及其制備方法。該多元耐熱鎂合金由以下重量百分比的組分組成：Sm 5.5％?6.5％，Sn 3.5％?5％，Zn 2.5％?4％，V 0.5％?1.0％，余量為Mg和不可避免的雜質。本發明提供的多元耐熱鎂合金中，Sm賦予合金良好的時效析出強化和固溶強化效果；Sn在鎂合金中能夠形成高熔點的Mg₂Sn金屬間化合物，具有彌散強化效果；Zn能夠改善表面膜的性能；V的加入能夠使得鎂合金的顯微組織得到明顯細化，能夠起到細晶強化的效果；以上各合金元素在上述配比內，相互支持、協同作用，顯著提高了鎂合金的室溫和高溫力學性能，改善了鎂合金的塑性，拓寬了鎂合金的應用范圍。

技術領域

本發明屬于鎂合金領域，具體涉及一種多元耐熱鎂合金及其制備方法。

背景技術

鎂合金密度小、比強度和比剛度高，在導熱和導電、阻尼減震和電磁屏蔽、產品尺寸穩定性等方面性能優良，并且易加工成型及回收，目前在汽車、電子及航空航天等領域的應用日益增多，被譽為“21世紀綠色工程金屬”。目前商用鎂合金基本上可分為鑄造鎂合金和變形鎂合金兩大類。

在鑄造鎂合金中，AZ系由于具有低廉的價格和良好的鑄造工藝而應用最為廣泛，主要有AZ91系列和AM60/50系列，但是這兩種合金的耐熱性能都較差，當環境溫度超過120℃后，鎂合金的強度會陡然下降，限制了其在許多工業設備和產品上的應用。開發在高溫環境下具有良好力學性能的耐熱鎂合金，對于擴大鎂合金的應用范圍和領域具有重要意義。

授權公告號為CN101871068B的專利公開了一種含錫和鋁的高強度高塑性鎂合金及其制備方法，該鎂合金由以下重量百分比的組分組成：Sn 4-6％，Al3-5％，剩余為Mg和不可避免的雜質。該鎂合金雖具有一定的強度和塑性，但室溫和高溫力學性能較差，在實際應用時受限較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多元耐熱鎂合金，從而解決現有鎂合金的室溫和高溫力學性能較差的問題。

本發明的第二個目的在于提供上述多元耐熱鎂合金的制備方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種多元耐熱鎂合金，由以下重量百分比的組分組成：Sm 5.5％-6.5％，Sn3.5％-5％，Zn 2.5％-4％，V 0.5％-1.0％，余量為Mg和不可避免的雜質。

本發明提供的多元耐熱鎂合金，由Sm、Sn、Zn、V、Mg按一定配比組成，稀土元素Sm在鎂合金中的固溶度較大，同時可以在鎂合金中形成高熔點的金屬間化合物，賦予合金良好的時效析出強化和固溶強化效果；Sn在鎂合金中能夠形成高熔點的Mg₂Sn金屬間化合物，具有彌散強化效果，并能夠與稀土元素Sm協同，使合金元素的固溶強化和析出強化效果更加突出；Zn能夠改善表面膜的性能并提高有害雜質Fe、Ni、Cu等在合金中的允許濃度，有利于鎂合金塑性和室溫強度的提升；V在鎂中的溶解度極小，釩的加入能夠使得鎂合金的顯微組織得到明顯細化，起到細晶強化的效果；以上各合金元素在上述配比內，相互支持、協同作用，顯著提高了鎂合金的室溫和高溫力學性能，改善了鎂合金的塑性，拓寬了鎂合金的應用范圍。

本發明的多元耐熱鎂合金的制備方法所采用的技術方案是：

一種多元耐熱鎂合金的制備方法，包括以下步驟：

1)將鎂合金原料熔煉后，澆注成型，得到鑄態合金；

2)將鑄態合金依次進行固溶處理和時效處理，即得。

步驟1)中，所述鎂合金原料為金屬鎂、金屬鋅、金屬錫、Mg-Sm中間合金和Mg-V中間合金。熔煉前，將鎂合金原料進行預熱。優選的，所述預熱是在200-220℃保溫2-3h。