[發明專利]一種高強度耐腐蝕鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201810516606.9
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108559897B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）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（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/02;C22F1/06
• 代理公司: 41120 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙)
• 代理人: 許菲菲<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明屬于金屬材料技術領域，具體涉及一種高強度耐腐蝕鎂合金及其制備方法。所述的高強度耐腐蝕鎂合金由如下按質量百分比計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。本發明上述將高強度耐腐蝕鎂合金的組分鎂、錫、鉍和銻熔煉鑄造，得到鑄態合金；然后將鑄態合金進行熱處理，得到高強度耐腐蝕鎂合金。該高強度耐腐蝕鎂合金具有良好的室溫強度和耐腐蝕性能，室溫抗拉強度高于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，具有更高的強度和更好的耐腐蝕性能，在電子產品等領域中有著廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于金屬材料技術領域，具體涉及一種高強度耐腐蝕鎂合金及其制備方法。

背景技術

鎂合金具有密度小、比強度高、電磁屏蔽和阻尼性能好以及尺寸穩定、價格低廉、易回收利用等優點，被譽為“21世紀最具發展潛力和前途的綠色工程材料”，在許多領域中，特別是在電子產品(如筆記本電腦、數碼相機、手機等)外殼方面，具有其他材料無法比擬的優點。

雖然相繼出現了一些性能較好的鎂合金，但是一般都含有價格較高的稀土元素，致使合金的成本過高，應用受到限制。Mg-Al系合金是重要的商用低成本鎂合金系，AZ91就是其中獲得商業化應用的典型牌號之一。由于AZ91合金中有網狀Mg₁₇Al₁₂相的存在，既影響強度又促進腐蝕，從而導致該合金的強度和耐腐蝕性能不佳，嚴重阻礙其在電子產品中的應用。

為了解決這個問題，開發不含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，但稀土元素價格較高。堿土元素(如Ca)多以中間合金的形式加入，生產成本較高。除稀土和堿土元素外的其他元素，如Sn，由于熔點低于鎂，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的化合物，既可簡化工藝降低生產成本，又可細化晶粒改善合金性能。因此，Mg-Sn系合金成為發展低成本高性能鎂合金的一個重要方向。

發明內容

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

本發明的另一目的在于提供上述高強度耐腐蝕鎂合金的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述高強度耐腐蝕鎂合金的應用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種高強度耐腐蝕鎂合金，由如下按質量百分比計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；

所述的高強度耐腐蝕鎂合金的制備方法，包含如下步驟：

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

所述的鎂、錫、鉍和銻的純度優選為不小于99.5％；

所述的熔煉鑄造的具體操作優選為：

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

所述的熔煉優選在坩堝和中頻感應爐中進行；

所述的坩堝優選為剛玉坩堝；

所述的熱處理優選為固溶處理和時效處理；

所述的固溶處理的條件優選為500℃固溶處理2～4h；