[發(fā)明專利]一種鎂合金材料及包含該材料的部件和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011218615.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112322949B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖宏超;曾鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 航天科工（長沙）新材料研究院有限公司
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22F1/06
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本發(fā)明旨在提供一種鎂合金材料，包含如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：Al：3.5?5.0％，Zn：2.0?3.5％，Al含量與Zn含量總和為：6％≤Al+Zn≤8％，Mn：0.1?0.8％，RE：0.01?0.80％，Ca：0.001?0.090％，其他不可避免的雜質(zhì)元素，余量為鎂，RE是稀土元素。該材料成本較低，力學(xué)性能優(yōu)良，延展性好，加工性能優(yōu)良，適合于大量規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鎂合金材料，特別涉及一種高延展性中強(qiáng)度鎂合金材料，同時(shí)還涉及使用該鎂合金的部件，以及使用該部件的裝置。

背景技術(shù)

鎂合金作為實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度比剛度高、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽及阻尼減震性能優(yōu)、易于機(jī)加工、尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。在輕量化大趨勢下，航空航天、汽車、3C、軌道交通領(lǐng)域?qū)Φ统杀靖咝阅苕V合金材料的需求持續(xù)增長。

Mg-Al-Zn系合金因其良好的鑄造性能、耐蝕性能及導(dǎo)熱性能，成為目前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的一種鎂合金。然而現(xiàn)有的Mg-Al-Zn系合金存在絕對強(qiáng)度低、延展性較差、塑性成形困難、各向異性嚴(yán)重的問題，難以滿足航空航天、軌道交通等領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)材料綜合性能的高要求，嚴(yán)重限制其更廣泛更高端的應(yīng)用。

近年來，通過在鎂中引入稀土元素開發(fā)了具有較高力學(xué)性能的Mg-RE合金，申請?zhí)枮?00810230077.2的中國發(fā)明專利公開了一種高強(qiáng)度鑄造鎂合金及其熔制方法，通過添加Gd：8.1～11.5％，Y：1.0～4.5％，RE：0.01～3.0％的合金元素提高鎂合金的強(qiáng)度。但添加較高含量的貴重稀土元素，其成本高，半連續(xù)鑄造時(shí)易開裂、表面冷隔嚴(yán)重，加工時(shí)延展性較差，導(dǎo)致合金成材率低、成本顯著增加。

因此，在保證較低材料成本的前提下，開發(fā)具有良好延展性和強(qiáng)度的變形鎂合金，對進(jìn)一步推廣鎂合金材料的應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種鎂合金材料，特別是一種高延展性鎂合金材料。該材料成本較低，力學(xué)性能優(yōu)良，延展性好，加工性能優(yōu)良，適合于大量規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用。

本發(fā)明提供一種鎂合金材料，包含如下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：

Al：3.5-5.0％

Zn：2.0-3.5％

Al含量與Zn含量總和為：6％≤Al+Zn≤8％

Mn：0.1-0.8％

RE：0.01-0.80％

Ca：0.001-0.090％

其他不可避免的雜質(zhì)元素，余量為鎂。

所述的RE指的是稀土元素。

進(jìn)一步地，所述鎂合金材料包含F(xiàn)e、Si、Cu、Ni等不可避免的雜質(zhì)元素，其中Fe≤0.005％，Si≤0.05％，Cu≤0.005％，Ni≤0.005％，雜質(zhì)總含量不超過0.1％。

進(jìn)一步地，所述合金成分Al的質(zhì)量百分比為4.0-5.0％。

進(jìn)一步地，所述合金成分Zn的質(zhì)量百分比為2.0-3.0％。

進(jìn)一步地，所述合金成分Al含量與Zn含量總和為：6.5％≤Al+Zn≤8.0％。

進(jìn)一步地，所述合金成分Mn的質(zhì)量百分比為0.2-0.6％。

進(jìn)一步地，所述合金成分RE元素包括Gd、Y或兩者混合元素，質(zhì)量百分比為0.05-0.50％。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述合金成分RE為Gd、Y兩者混合時(shí)，其質(zhì)量比為Gd:Y＝(0.01-100):1。