[發明專利]一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202010433062.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111455243A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 潘虎成;謝東升;任玉平;謝紅波;秦高梧
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/03;C22F1/02;C22F1/06
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陸軍

1.一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于，其組分按質量百分比為：鈣：0.10~0.40%；鋁：0.30~2.50%；鋅：0.30~2.50%；錳：2.00~5.00%；余量為鎂和不可避免的雜質。

2.根據權利要求1所述的一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于：鈣：0.1%，錳：2.0%，鋁：0.3%，鋅：0.3%。

3.根據權利要求1所述的一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于：鈣：0.4%，錳：3.0%，鋁：0.85%，鋅：0.9%。

4.根據權利要求1所述的一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于：鈣：0.3%，錳：3.5%，鋁：2.5%，鋅：0.75%。

5.根據權利要求1所述的一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于：鈣：0.2%，錳：4.5%，鋁：0.9%，鋅：2.5%。

6.根據權利要求1所述的一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于：鈣：0.4%，錳：5.0%，鋁：1.4%，鋅：1.9%。

7.根據權利要求1所述的一種高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn系變形鎂合金，其特征在于：鈣：0.3%，錳：4.8%，鋁：1.0%，鋅：2.1%。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn變形鎂合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1) 準備原料：按Mg-Ca-Mn-Al-Zn變形鎂合金組分質量百分比稱取所需原料；

(2) 鑄錠熔煉：在保護氣體保護下，將原料分兩批次加入：

第一批次：加入純鎂加熱至740~780℃，充分攪拌并待其全部熔化；

第二批次：加入純鈣、純鋁、純鋅、純錳或鎂錳中間合金；充分攪拌3~6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，澆鑄至預熱到200~350℃的鐵模中，制得Mg-Ca-Mn-Al-Zn變形鎂合金鑄錠；

(3) 均勻化處理：將高Mn含量的Mg-Ca-Mn-Al-Zn變形鎂合金鑄錠隔絕空氣，加熱至480~520℃，保溫20~60小時，水淬后得到均勻化態的的Mg-Ca-Mn-Al-Zn變形鎂合金錠；

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

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)中，保護氣體為高純氬氣。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述的步驟(3)中，Mg-Ca-Mn-Al-Zn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境或在保護氣體下，所述保護氣體為氬氣、氦氣或氮氣。