專利名稱：：一種韌性鎂合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種韌性鎂合金及其制備方法，具體涉及一種含錳鉛錫的韌性4美合金及其制備方法，屬于鎂合金
技術(shù)領(lǐng)域：
。二
背景技術(shù)：
：鎂合金因其具有比強度及比剛度高的性能特點，普遍應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品制造中。但是現(xiàn)有普通鎂合金的塑性、韌性較差。目前只有一些對高塑性鎂合金的研究200610026842.X提出一種自生準晶增強的高塑性變形鎂合金，屬于金屬材料^t術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明組分及其重量百分比為2-10%Zn,0.5-6%Gd,0-1.0%Zr，雜質(zhì)元素Fe<0.005%,Ni<0.002%，其余為Mg。該發(fā)明合金含有準晶相，以樹枝晶形式原位形成于鑄態(tài)組織中，經(jīng)過擠壓或軋制熱變形工藝，該準晶相破碎沿著變形方向分布，同時在擠壓或軋制過程中在基體內(nèi)部和晶界處析出彌散分布的二次準晶相，從而增強了合金的性能。200810069464.2提供了一種具有高屈強比和高塑性的變形鎂合金，該合金各組份的重量百分比為鋅l.0%~2.0%、鋯O.1%~0.6%、稀土鉺O.1%~0.8%,其余為4美和不可避免的雜質(zhì)。鉺與合金中的雜質(zhì)元素、鎂以及合金液中巻入的氧等結(jié)合形成細小彌散析出相，有效凈化合金，并促進熱變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶、阻礙再結(jié)晶晶粒長大。200710170765.X提供一種含禮壓鑄耐熱高鋅鎂合金及其制備方法，合金成分及其重量百分比為鋅6-10%，鋁3-7%,禮0.2-2.0%,雜質(zhì)元素Fe<0.005%,Cu<0.015%，Ni<0.002%,其余為鎂。將純鎂、純鋅、純鋁和Mg-25。/。Gd預(yù)熱，然后將純4美;改入到有氣體保護的熔爐中熔化，待鎂錠完全熔化后立即加入純鋅和純鋁，純鋅和純鋁完全熔化后撇去表面浮渣，繼續(xù)升溫，加TOlg-25。/。Gd中間合金，完全熔化后撇去表面浮渣，然后攪拌，調(diào)整爐溫，精煉、攪拌，然后靜置，最后將合金液溫度下調(diào)撇去表面浮渣進行壓鑄。該技術(shù)提高了合金的室溫和高溫力學(xué)性能、合金的蠕變性能。以上各專利申請都是在鎂鋅母合金的基礎(chǔ)上，添加一定量的稀土元素和其它元素來改善鎂合金的韌性和塑性，改善的程度受限于母體合金，沒有形成獨立的韌性鎂合金體系。三、
發(fā)明內(nèi)容解決問題本發(fā)明針對上述技術(shù)缺陷，提供一種具有良好室溫塑性的韌性鎂合金。本發(fā)明的另外還提供上述韌性鎂合金的制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下措施實現(xiàn)的一種韌性鎂合金，合金成分的質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn，0.5~5%Sn,0.05~5%Pb,其余為Mg。其中，合金中還含有質(zhì)量百分含量為0.5-4。/。Sr元素；其中，合金中還含有質(zhì)量百分含量為0.01~3%的Zr元素；其中，合金中還含有質(zhì)量百分含量為0.001~1%的稀土元素。一種韌性鎂合金的制備方法，制備步驟為按照質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705~725°C時，保溫4~8分鐘后冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為10:卯。其中，制備過程中還添加質(zhì)量百分含量為0.5~4%Sr金屬。其中，制備過程中還添加質(zhì)量百分含量為0.01~3%的Zr金屬。其中，制備過程中還添加質(zhì)量百分含量為0.001~1%稀土元素，如La、Pr、Ce、Nd、Sm元素。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的韌性鎂合金，僅使用普通錫、鉛等常規(guī)元素，避開了使用大量的稀貴元素，合金的成本較低。在一定量的Mn、Sr及Zr的作用下，錫、鉛對4il的韌性增大作用效果更加明顯。稀土元素的添加也能改善鎂合金的韌性和塑性。Mn和Sr具有強烈的固溶強化作用，Zr有細化晶粒的作用。稀土元素具有彌散強化、細晶強化的作用。小于含量范圍，元素的的固溶強化或彌散強化或細晶強化作用得不到發(fā)揮；超過上述范圍，出現(xiàn)過多尺寸較大的化合物，會降合金的韌性。本發(fā)明在制備過程中，將純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Sr中間合金等一次性裝入爐內(nèi)，采用N2/SF6混合保護氣氛，生產(chǎn)成本低，合金制備工藝簡單。四圖l為含Sn3。/。、Pb2%、Mn2%、Sr2%,Zr2%、其余為Mg的合金金相組織圖。組織中黑色為晶界，灰色為晶粒，白亮點為彌散化合物。五具體實施例方式下面結(jié)合實例對本發(fā)明作進一步的描述，以下實施例中的質(zhì)量百分含量的取值范圍，表示原料的可以該含量范圍內(nèi)任取質(zhì)量，每個實施例都可以形成多種用量關(guān)系。實施例一、韌性鎂合金的制備方法，制備步驟為按照質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705~725°C時，保溫4-8分鐘后冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SFs的體積比為10:90。實施例二、韌性鎂合金的制備方法，制備步驟為按照質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、0.5~4%Sr、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊、Mg-Sr中間合金塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705~725°C時，保溫4-8分鐘后冷卻得到4美合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為10:90;Mg-Sr中間合金塊中Sr的質(zhì)量百分含量為40%。實施例三、韌性鎂合金的制備方法，制備步驟為按照質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、0.01-3%Zr、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊、Mg-Zr中間合金塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705~725°C時，保溫4~8分鐘后冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為10:90;Mg-Zr中間合金塊中Zr的質(zhì)量百分含量為30%。實施例四、韌性鎂合金的制備方法，制備步驟為按照質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、0.5~4%Sr、0.01~3%Zr、Pr為0.03%,Ce為0.03%,La為0.02%、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊、Mg-Sr中間合金塊、Mg-Zr中間合金塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705~725°C時，將上述稀土元素以純物質(zhì)細粒的形式用鐘罩加入4美合金液體中，細粒平均直徑不超過lmm。保溫4~8分鐘后冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中A和SF6的體積比為10:90;Mg-Sr中間合金塊中Sr的質(zhì)量百分含量為40%;Mg-Zr中間合金塊中Zr的質(zhì)量百分含量為30%。性能對比實驗:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種韌性鎂合金，合金成分的質(zhì)量百分含量為0.5～5％Mn，0.5～5％Sn，0.05～5％Pb，其余為Mg。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的韌性鎂合金，其中，合金中還含有質(zhì)量百分含量為0.5~4%Sr元素。3、根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的韌性鎂合金，其中，合金中還含有質(zhì)量百分含量為0.01~3%的Zr元素。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的韌性鎂合金，其中，合金中還含有質(zhì)量百分含量為0.001~1%的稀土元素。5、一種韌性鎂合金的制備方法，制備步驟為按照質(zhì)量百分含量為0.5~5%Mn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705~735°C時，保溫4~8分鐘后冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為10:90。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的韌性鎂合金的制備方法，其中，制備過程中還添加質(zhì)量百分含量為0.5—4。/。Sr金屬。7、根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的韌性鎂合金的制備方法，其中，制備過程中還添加質(zhì)量百分含量為0.01~3%的Zr金屬。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的韌性鎂合金的制備方法，其中，制備過程中還添加質(zhì)量百分含量為0.001-1%稀土元素，如La、Pr、Ce、Nd、Sm元素。全文摘要本發(fā)明提供一種具有良好室溫塑性的韌性鎂合金，以及該韌性鎂合金的制備方法。該韌性鎂合金的質(zhì)量百分含量為0.5～5％Mn，0.5～5％Sn，0.05～5％Pb，其余為Mg。其制備方法為，按照質(zhì)量百分含量為0.5～5％Mn、0.5～5％Sn、0.05～5％Pb、其余為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊在N₂/SF₆混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至705～735℃時，保溫4～8分鐘后冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N₂和SF₆的體積比為10∶90。文檔編號C22C1/02GK101407878SQ200810234439公開日2009年4月15日申請日期2008年11月19日優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日發(fā)明者吳紅艷,玲王,謝愛根,趙浩峰,陶詔靈,黃廷立申請人:南京信息工程大學(xué)