[發明專利]一種低成本高性能變形鎂合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202210880087.0
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115233058B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 李路;白雪
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/02;C22F1/06;C22F1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低成本高性能變形鎂合金，其成分為：Zr的含量為0.6~1.0wt.%，其余為Mg；該變形鎂合金制備步驟包括：合金熔煉→固溶→熱擠壓；

1）所述合金熔煉為：在氣體保護下將各原料預熱至300?℃，待坩堝溫度達到500?℃時加入預熱均勻的純鎂，隨后升溫至750~770?℃，待純鎂完全熔化后加入預熱均勻的Zr源并攪拌5~10?min助熔并加入覆蓋劑沉渣，隨后將爐溫設置到700~720?oC靜置保溫10~15?min除渣后立即將金屬液澆注到鋼制水冷模具中得到鑄造鎂合金；所得鑄態合金組織為均勻的等軸晶粒，無粗大枝晶殘留，平均晶粒尺寸100~150?μm，且在晶內彌散分布有少量直徑為1~2?μm的Zr顆粒；

2）所述固溶為：在氬氣中將鑄錠加熱到350~400?°C保溫8~10?h，出爐后水冷至室溫；所述固溶組織無過熱過燒，晶粒仍為等軸狀，平均晶粒尺寸150~200?μm；

3）所述擠壓為：將固溶處理后的坯料重新加熱至250~300?℃，待溫度均勻后以15~30：1的擠壓比和0.1~0.2?mm/s的沖頭速度進行熱擠壓，擠壓前預熱擠壓筒溫度為260~310?℃，擠壓過程實時控制擠壓筒與坯料溫度之差為±10?℃，待擠壓料出模后立即水冷至室溫；所述擠壓組織再結晶程度為50~70%，等軸再結晶晶粒直徑2~5?μm，沿擠壓方向拉長的變形晶粒長度為30~50?μm，再結晶細晶粒和粗大變形晶粒呈現雙峰特征，同時在晶內和晶界彌散分布有直徑為0.2~1?μm的Zr顆粒，合金呈現基面織構特征；

最終得到的擠壓態Mg–Zr合金抗拉強度為300~340?MPa，拉伸屈服強度為250~290?MPa，延伸率10~18%；壓縮極限強度為330~350?MPa，壓縮屈服強度為150~180?MPa，極限壓縮率10~20%；熱導率130~140?W?/?(m·K)；按照ASTM?G31-72的浸泡標準，在37±0.5℃模擬體液中恒溫浸泡的腐蝕速率小于3?mm?/?y。

2.?根據權利要求1所述的一種低成本高性能變形鎂合金，其特征在于，所獲得的擠壓態合金可根據需要在300?℃進行0.5~5?h的退火處理，可進一步均勻變形晶粒尺寸，消減位錯，弱化織構，調整強度和塑性匹配。

3.?根據權利要求1所述的一種低成本高性能變形鎂合金，其特征在于除?Mg、Zr以外的夾雜元素總量不大于0.1?wt.％。