[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810516606.9
• 申請(qǐng)日: 2018-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108559897B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張清;朱利敏;陳曉亞;陳君;李全安;曹凌楨;姜永耀;李朝玉;汪本路
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C23/00
• 分類號(hào): C22C23/00;C22C1/02;C22F1/06
• 代理公司: 41120 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 許菲菲<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金及其制備方法。所述的高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金由如下按質(zhì)量百分比計(jì)的原料組分制備得到：7.0～7.5％Sn，0.2～0.6％Bi，0.1～0.3％Sb，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明上述將高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金的組分鎂、錫、鉍和銻熔煉鑄造，得到鑄態(tài)合金；然后將鑄態(tài)合金進(jìn)行熱處理，得到高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金。該高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金具有良好的室溫強(qiáng)度和耐腐蝕性能，室溫抗拉強(qiáng)度高于270MPa，在3.5wt％NaCl溶液中的腐蝕速率低于0.6mm/a。與商用鎂合金AZ91相比，具有更高的強(qiáng)度和更好的耐腐蝕性能，在電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度高、電磁屏蔽和阻尼性能好以及尺寸穩(wěn)定、價(jià)格低廉、易回收利用等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿颓巴镜木G色工程材料”，在許多領(lǐng)域中，特別是在電子產(chǎn)品(如筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等)外殼方面，具有其他材料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

雖然相繼出現(xiàn)了一些性能較好的鎂合金，但是一般都含有價(jià)格較高的稀土元素，致使合金的成本過(guò)高，應(yīng)用受到限制。Mg-Al系合金是重要的商用低成本鎂合金系，AZ91就是其中獲得商業(yè)化應(yīng)用的典型牌號(hào)之一。由于AZ91合金中有網(wǎng)狀Mg₁₇Al₁₂相的存在，既影響強(qiáng)度又促進(jìn)腐蝕，從而導(dǎo)致該合金的強(qiáng)度和耐腐蝕性能不佳，嚴(yán)重阻礙其在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)不含Al的低成本鎂合金系就成為重要的研究課題。稀土(如Y、Nd)加入后效果顯著，但稀土元素價(jià)格較高。堿土元素(如Ca)多以中間合金的形式加入，生產(chǎn)成本較高。除稀土和堿土元素外的其他元素，如Sn，由于熔點(diǎn)低于鎂，可以純金屬的形式加入，在鎂中溶解度高，且可與鎂形成高熔點(diǎn)的化合物，既可簡(jiǎn)化工藝降低生產(chǎn)成本，又可細(xì)化晶粒改善合金性能。因此，Mg-Sn系合金成為發(fā)展低成本高性能鎂合金的一個(gè)重要方向。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點(diǎn)，本發(fā)明的首要目的在于提供一種高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金，該高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金為Mg-Sn系合金，具有優(yōu)良的室溫強(qiáng)度和耐腐蝕性能，可滿足電子產(chǎn)品外殼等零部件用鎂合金材料的要求，在電子產(chǎn)品領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金，由如下按質(zhì)量百分比計(jì)的原料組分制備得到：

7.0～7.5％Sn，0.2～0.6％Bi，0.1～0.3％Sb，余量為Mg和不可避免的雜質(zhì)；

所述的高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金的制備方法，包含如下步驟：

將高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金的組分鎂、錫、鉍和銻熔煉鑄造，得到鑄態(tài)合金；然后將鑄態(tài)合金進(jìn)行熱處理，得到高強(qiáng)度耐腐蝕鎂合金；

所述的鎂、錫、鉍和銻的純度優(yōu)選為不小于99.5％；

所述的熔煉鑄造的具體操作優(yōu)選為：

在CO₂+SF₆混合氣體保護(hù)下熔煉，原料熔化后待鎂合金液升溫至720℃時(shí)，澆鑄到鋼制模具中，得到鑄態(tài)合金；

所述的熔煉優(yōu)選在坩堝和中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行；

所述的坩堝優(yōu)選為剛玉坩堝；

所述的熱處理優(yōu)選為固溶處理和時(shí)效處理；

所述的固溶處理的條件優(yōu)選為500℃固溶處理2～4h；