[發明專利]一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811292615.0
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109161764A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 王慧遠;王笑媛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/02;C22F1/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 姜美洋

本發明公開了一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料，包括：所述高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料由以下重量分數組分組成：Al：5.8?6.2％，Zn：4?4.6％，Sn：0.99?4.0％，余量為Mg。能夠克服現有合金材料使用稀土元素成本高的缺陷，通過添加金屬錫并對其含量做出調節，使鎂合金能夠同時具有高強度和高塑性，合金含量高，熱穩定性好。本發明還提供一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料的制備方法，不使用稀土元素，加入錫元素，并對其含量做出調節，通過低溫熔煉最大程度減少氧化燒損，提高鎂合金的強度和塑性。

技術領域

本發明涉及一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料及其制備方法，屬于材料制備技術領域。

背景技術

鎂合金作為最輕的工程結構金屬材料，具有比強度高、比剛度高、導電導熱性好及良好的再回收性等優點，在汽車、航空、通訊等領域輕量化、節能、環保等方面得到日益廣泛的應用。尤其是通過擠壓等方法獲得的變形鎂合金與鑄造鎂合金相比，具有組織更加致密，強度和延展性更高等優點,能夠滿足多樣化結構件的需求。但常用變形鎂合金通常由于其合金含量較低，缺少強化相，在常規擠壓過程中難以獲得高強度，而高合金含量的鎂合金，由于含有大量低熔點且尺寸粗大的第二相，很容易在擠壓過程中造成應力集中形成裂紋，使其加工成型性能較差因此常作為鑄態合金使用，限制了變形鎂合金的應用范圍。目前，最常用的改善鎂合金力學性能的方法是在鎂合金添加適量的合金元素，再配合適當的變形處理得到綜合力學性能優異的鎂合金材料，但能同時提高獲變形鎂合金強度和塑性的技術工藝并不多見。此外，添加稀土元素可以有效提高合金力學性能，但是稀土元素成本昂貴，不利于大范圍使用。

在先申請“一種高塑性鎂合金及其制備方法”中國專利公開號：CN104975214A中通過添加超過5％的稀土元素Y，制備出擠壓后最高延伸率為29.1％的合金板材，但其室溫抗拉強度僅為231MPa，而且生產成本較高。在先申請“一種變形鎂合金及其制備方法”，中國專利公開號：CN108070762A運用傳統的擠壓工藝，將傳統變形鎂合金配方進行了改良，提高了合金強度的同時對變形鎂合金的塑韌性影響較小，但其室溫抗拉強度最高僅為315MPa，最高延伸率僅為17.3％。以上所述專利中雖通過調整合金成分使變形鎂合金的性能獲得一定程度的提升，但強度和塑性通常不能保證同時提升，且提升的程度不明顯。因此，研究發明新型的、生產工藝簡單的、具備商業應用價值且具備高強度高塑性的變形鎂合金具有重要的現實意義。

發明內容

本發明設計開發了一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料，能夠克服現有合金材料使用稀土元素成本高的缺陷，通過添加金屬錫并對其含量作出調節，使鎂合金能夠同時具有高強度和高塑性，合金含量高，熱穩定性好。

本發明還設計開發了一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料的制備方法，不使用稀土元素，加入錫元素，并對其含量做出調節，通過低溫熔煉減少氧化燒損，提高鎂合金的強度和塑性。

本發明提供的技術方案為：

一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料，包括：

所述高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料由以下重量分數組分組成：Al：5.8-6.2％，Zn：4-4.6％，Sn：0-4％，余量為Mg。

一種高強塑性高合金含量擠壓的鎂合金材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟1、將鎂錠放入到熔融爐中進行加熱并保溫，進行第一次升溫至鎂錠完全融化后，加入剩余組分：Al、Zn和Sn，待合金完全融化后，進行吹起攪拌和除渣，經過第二次升溫和保溫后進行澆鑄，得到鎂合金鑄錠；

步驟2、將得到的所述鎂合金鑄錠至于熱處理爐中，在保護氣作用下加熱并保溫，固溶擴散第二相，得到固溶處理的鎂合金鑄錠；

步驟3、熱擠壓，將固溶處理的鎂合金鑄錠預熱升溫后，進行熱擠壓，得到擠壓后的鎂合金板材。