[發明專利]一種低成本高強韌變形鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201811375901.3
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109182809B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 孟帥舉;韓海生;李永勝;范少達;聞晶晶;余暉;郭家美;趙維民
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C23/02;C22F1/06
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種低成本高強韌變形鎂合金，其特征為該合金為Mg-Al-Bi-Ca-Y鎂合金，其化學成分質量百分比為：Al 6.0~8.5wt%， Bi 1.5~4wt%，Ca 0.02~0.1wt%，Y 0.02~0.1 wt%，其余為鎂及不可避免的雜質；并且，質量比Al和Bi元素的質量之和小于或等于合金總質量的10%；

所述的低成本高強韌變形鎂合金的制備方法，該方法包括以下步驟：

1) 純Mg錠、純Bi塊、純Al塊Mg-Ca中間合金以及Mg-Y中間合金為原料，經表面預處理后，按所述的鎂合金成分的質量百分比備料；

2) 將純Mg錠放入熔煉爐的坩堝中，設定爐溫710~750℃并保持，待其融化后，依次將預熱到50~70℃的純Bi塊和預熱到200~250℃的純Al塊、Mg-Ca中間合金以及Mg-Y中間合金加入到鎂熔液中；保溫5～15分鐘，然后攪拌5～10分鐘，再保溫5~10分鐘；最后采用金屬模鑄造或半連續鑄造，制備成合金鑄錠；

合金的熔化、攪拌和靜置是在CO₂和SF₆的混合氣體保護下進行的；

合金的澆注過程無需氣體保護；

3) 將上步得到的合金鑄錠進行固溶處理，固溶處理工藝為：先在400-415℃下固溶處理12-36h,然后在440~460℃溫度下處理6~12小時，然后淬火處理；熱處理過程無需氣體保護；

4) 將上步得到的固溶處理后鑄錠切割成相應的坯料并去皮；

5) 將上步得到的坯料在20~30分鐘加熱到270~400℃后，放入模具中進行擠壓處理，擠壓變形速度為0.1~10m/min，擠壓比為8~30；擠壓加工后進行空冷；

6) 將上步得到的擠壓坯料，切割，然后在20~30分鐘加熱到T₁后，進行n道次降溫軋制加工，道次變形量為20%，最后一道軋制前控制溫度T_n為100-150℃之間，中間每道次降溫T℃，軋制加工結束后進行空冷，最后得到所述的高強韌變形鎂合金材料；其中，T₁的溫度范圍在250~350℃之間，道次n=3~5，T=(T₁-T_n)/(n-1)。

2.如權利要求1所述的低成本高強韌變形鎂合金，其特征為所述的制備方法中，CO₂和SF₆的混合氣體的組成為體積比為CO₂：SF₆ ＝50~100：1。

3.如權利要求1所述的低成本高強韌變形鎂合金，其特征為所述的制備方法中，擠壓模具為用于成形棒或板的模具。

4.如權利要求1所述的低成本高強韌變形鎂合金，其特征為所述的制備方法中，步驟2）中的攪拌為機械攪拌或吹氬氣攪拌。

5.如權利要求1所述的低成本高強韌變形鎂合金，其特征為所述的制備方法中，Mg-Ca中間合金為Mg-20Ca中間合金。

6.如權利要求1所述的低成本高強韌變形鎂合金，其特征為所述的制備方法中，Mg-Y中間合金為Mg-30Y中間合金。