[發(fā)明專利]一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010433057.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111519074A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘虎成;謝東升;任玉平;謝紅波;秦高梧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C23/00
• 分類號(hào): C22C23/00;C22C23/02;C22C23/06;C22C1/03;C22F1/06;B21C23/20
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸軍

1.一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分比為：鈣：0.10~1.50%；鋁：0.10~1.8%；鋅：0.10~1.9%；錳：0.10~4.8%；鑭：0.20~3.00%，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)。

2.一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分比為：鈣：0.10~1.50%；鋁：0.10~1.8%；鋅：0.10~1.9%；錳：0.10~4.8%；（鑭和鈰）：0.20~3.00%，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，所述的鈣：0.1%，所述的錳：0.7%，所述的鋁：0.15%，所述的鋅：0.15%，所述的鑭：0.6%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，所述的鈣：0.8%，所述的錳：0.1%，所述的鋁：0.15%，所述的鋅：0.15%，所述的鑭：2.1%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，所述的鈣：1.5%，所述的錳：1.3%，所述的鋁：1.8%，所述的鋅：0.15%，所述的鑭：0.2%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，所述的鈣：1.4%，所述的錳：4.8%，所述的鋁：0.5%，所述的鋅：1.9%，所述的鑭：3.0%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，所述的鈣：0.8%，所述的錳：0.7%，所述的鋁：0.5%，所述的鋅：0.5%，所述的鑭：1.5%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含輕稀土元素鑭的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法，其特征在于，所述的鈣：0.8%，所述的錳：3.3%，所述的鋁：0.1%，所述的鋅：0.1%，所述的鑭：2.1%。

9.權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的含鈰鑭輕稀土元素的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1) 準(zhǔn)備原料：按Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金組分質(zhì)量百分比稱取所需原料；

(2) 鑄錠熔煉：在保護(hù)氣體保護(hù)下，將原料分兩批次加入：

第一批次：加入純鎂加熱至740~780℃，充分?jǐn)嚢璨⒋淙咳刍?/p>

第二批次：加入純鈣、純鋁、純鋅、純鑭、純鈰、純錳或鎂錳中間合金；充分?jǐn)嚢?~6分鐘，將熔液溫度控制在700~750℃靜置10~20分鐘，清除表面的浮渣，澆鑄至預(yù)熱到200~350℃的鐵模中，制得Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金鑄錠；

(3) 均勻化處理：將含鈰鑭輕稀土元素的高強(qiáng)度Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金鑄錠隔絕空氣，加熱至480~520℃，保溫20~60小時(shí)，水淬后得到均勻化態(tài)的的Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金錠；

(4) 反向擠壓：均勻化態(tài)的Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金合金錠，車削掉表面氧化皮之后在230~350℃下預(yù)熱15分鐘，涂抹上石墨潤(rùn)滑，在230~350℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行反向擠壓，擠壓比為(10~30):1，擠壓速度為0.01~2m/min，得到Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金棒材。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鎂合金的制備方法，其特征在于，

所述的步驟(2)中，保護(hù)氣體為高純氬氣；

所述的步驟(3)中，Mg-Ca-Mn-Al-Zn-(La, Ce)變形鎂合金鑄錠隔絕空氣的方法為：用石墨粉覆蓋或在真空環(huán)境或在保護(hù)氣體下，所述保護(hù)氣體為氬氣、氦氣或氮?dú)狻?/p>