[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有高強(qiáng)度和高塑性的鎂合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811353605.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109161757B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振亮;李欣;段寶玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C23/00
• 分類(lèi)號(hào): C22C23/00;C22C23/02;C22F1/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

1.一種具有高強(qiáng)度和高塑性鎂合金的制備方法，包括以下步驟：

提供鎂合金坯料；所述鎂合金坯料包括以下質(zhì)量百分含量的組分：Al 9～13％，Zn 3～8％，Ca 2～6％，Mn 0.5～2％，Zr 1～6％，RE 1～2％和余量的Mg；所述RE為稀土元素；

將所述鎂合金坯料依次進(jìn)行預(yù)變形處理、熱處理和再變形處理，得到高強(qiáng)度和高塑性鎂合金；所述熱處理方式包括時(shí)效處理、雙級(jí)退火和固溶時(shí)效處理中的一種，或者依次連續(xù)進(jìn)行的時(shí)效處理、雙級(jí)退火和固溶時(shí)效處理；

所述時(shí)效處理的溫度為150～250℃，時(shí)效處理的時(shí)間為4～16h；

所述雙級(jí)退火包括順次進(jìn)行的首次退火和再次退火；所述首次退火的溫度為450～500℃，首次退火的時(shí)間為1～4h；所述再次退火的溫度為250～350℃，再次退火的時(shí)間為4～16h；

所述固溶時(shí)效處理包括順次進(jìn)行的固溶處理和時(shí)效處理；所述固溶處理的溫度為450～500℃，固溶處理的時(shí)間為1～4h；所述固溶時(shí)效處理中時(shí)效處理的溫度為150～250℃，時(shí)效處理的時(shí)間為4～16h；

所述鎂合金的微觀組織包括Mg_xZn_yCa_z相、Laves相和析出相；所述析出相包括桿狀Mg-Zn相、納米級(jí)球形Mg-Zn相、由Mg_xZn_yCa_z相析出的LPSO結(jié)構(gòu)相、由Laves相析出的LPSO結(jié)構(gòu)相和由亞晶組織誘發(fā)轉(zhuǎn)變得到的LPSO結(jié)構(gòu)相中的一種或多種；

所述Mg_xZn_yCa_z相中x+y+z＝100且y與z的比值為0.1～10；

當(dāng)所述熱處理方式為時(shí)效處理時(shí)，以體積含量計(jì)，所述鎂合金的微觀組織包括15％～50％Mg_xZn_yCa_z相，5％～40％Laves相，5％～25％桿狀Mg-Zn相、5％～15％由Mg_xZn_yCa_z相析出的LPSO結(jié)構(gòu)相和1～5％由亞晶組織誘發(fā)轉(zhuǎn)變得到的LPSO結(jié)構(gòu)相；

當(dāng)所述熱處理方式為雙級(jí)退火時(shí)，以體積含量計(jì)，所述鎂合金的微觀組織包括5％～25％Mg_xZn_yCa_z相，0.1％～45％Laves相，5％～30％納米級(jí)球形Mg-Zn相、0.1％～40％的由Mg_xZn_yCa_z相析出的LPSO結(jié)構(gòu)相和由Laves相析出的LPSO結(jié)構(gòu)相以及1％～5％由亞晶組織誘發(fā)轉(zhuǎn)變得到的LPSO結(jié)構(gòu)相；

當(dāng)所述熱處理方式為固溶時(shí)效處理時(shí)，以體積含量計(jì)，所述鎂合金的微觀組織包括5％～15％Mg_xZn_yCa_z相，0.1％～40％Laves相，15％～30％納米級(jí)球形Mg-Zn相，0.1％～15％桿狀Mg-Zn相、0.1％～40％由Laves相析出的LPSO結(jié)構(gòu)相和1～5％由亞晶組織誘發(fā)轉(zhuǎn)變得到的LPSO結(jié)構(gòu)相；

當(dāng)所述熱處理方式為依次連續(xù)進(jìn)行的時(shí)效處理、雙級(jí)退火和固溶時(shí)效處理時(shí)，以體積含量計(jì)，所述鎂合金的微觀組織包括0.1～5％Mg_xZn_yCa_z相，0.1～45％Laves相，0.1～20％桿狀Mg-Zn相，0.1～30％納米級(jí)球形Mg-Zn相以及LPSO結(jié)構(gòu)相總體積含量為0.1～45％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)變形處理的方式為擠壓變形，所述擠壓變形的擠壓比為9～25；所述預(yù)變形處理的溫度為310℃～350℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)變形處理后鎂合金坯料中Mg基體的晶粒直徑為3～10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述再變形處理的變形程度為10％～60％；所述再變形的變形方向與預(yù)變形變形方向間的角度為0°～90°。

5.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述制備方法制備得到的鎂合金，以質(zhì)量百分含量計(jì)，化學(xué)組成上包括以下組分：Al 9～13％，Zn 3～8％，Ca 2～6％，Mn 0.5～2％，Zr 1～6％，RE 1～2％和余量的Mg；所述RE為稀土元素。