[發明專利]一種高性能的鎂合金材料及制備方法

在審

• 申請號: 202110876962.3
• 申請日: 2021-08-02
• 公開（公告）號: CN113388767A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 郝剛剛;范佳;王瑞;樊曉澤;韓金強;王路
• 申請（專利權）人: 西安四方超輕材料有限公司
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 西安匠成知識產權代理事務所(普通合伙) 61255
• 代理人: 商宇科

本發明涉及一種高性能的鎂合金材料及制備方法，本發明的鎂合金材料按質量百分比，包括以下組成：Zn元素：4.0％?7％，Zr元素：0.4％?1.2％，Nd元素：1％?2％，Y元素：0.5％?2％，其余為鎂元素。本發明的鎂合金材料的力學性能較高，抗拉強度最低為260MPa。

技術領域

本發明涉及合金材料領域，尤其涉及一種高性能的鎂合金材料及制備方法。

背景技術

當前實用金屬材料中最輕的是鎂合金，它有“21世紀綠色工程材料”的美稱。鎂合金具有比強度高、彈性模量大、散熱好、減震性好、承受沖擊載荷能力強等優點。鎂合金在某些特定環境下可以代替塑料、鋁合金和鋼制零件，是交通運輸行業、航空航天、通訊電子等領域不可或缺的金屬材料之一。但是，鎂合金室溫塑性差、強度低，這在一定程度上限制了它的應用。因此，對于高強鎂合金的研究與制備就顯得尤為重要。目前，高強度鎂合金的強化工藝有大塑性變形、合金強化、熱處理等。

發明內容

本發明為解決背景技術中存在的技術問題，而提供一種高性能的鎂合金材料及制備方法，其力學性能較高，抗拉強度最低為260MPa。

本發明的技術解決方案是：本發明為一種高性能的鎂合金材料，其特殊之處在于：所述鎂合金材料按質量百分比，包括以下組成：Zn元素：4.0％-7％，Zr元素：0.4％-1.2％，Nd元素：1％-2％，Y元素：0.5％-2％，其余為鎂元素。

進一步的，Y元素為Mg-Y中間合金。

進一步的，Nd元素為Mg-Nd中間合金。

進一步的，Zr元素為Mg-Zr中間合金。

進一步的，Zn元素為純元素。

一種制備上述的高性能的鎂合金材料的方法，其特殊之處在于：所述制備方法包括以下步驟：

1)合金配料:按照配合比例配合后熔煉成鑄錠，熔煉設備為中頻熔煉爐，合金鑄錠含Zn元素：4.0％-7％，Zr元素：0.4％-1.2％，Nd元素：1％-2％，Y元素：0.5％-2％，其余為鎂元素；

2)鑄錠退火：對鑄錠進行均質化處理：均質化溫度：280℃-350℃，時間：8h；水淬；

3)擠壓。

進一步的，步驟1)中的熔煉工藝如下：爐內通入保護氣：SF₆+CO₂，SF6體積占比為：0.05-1％，其余為CO₂，加熱功率10-20kw預加熱10-25分鐘后，加熱功率15-35kw加熱至溶液全熔，然后在加熱功率30-35kw保溫20-40分鐘，再以加熱功率10-20kw降溫15-30分鐘至澆注溫度，澆鑄溫度：670℃-730℃，然后澆注。

進一步的，步驟中3)擠壓的具體步驟如下：

鑄錠加熱時間：D÷1.2mm/min(D為鑄錠直徑，單位mm)；

鑄錠加熱溫度：260-300℃；

擠壓模具溫度：280-320℃；

擠壓比：15-40。

進一步的，步驟3)之后還包括步驟4)擠壓產品的時效處理：擠壓產品時效處理溫度：150-210℃，保溫時間：8-12小時。

本發明的有益效果是：

1)在合金中添加1％-2％的Nd元素以增強合金的固溶強化作用和細晶強化作用；

2)在合金中添加0.5％-2％的Y元素以增強合金的抗氧化性能；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細描述：