高強度鎂合金材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：金屬預熱；熔化純鎂、鋁錠、鋅錠，600-750℃保溫后升溫至750-850℃；依次加入：Al-Mn中間合金、Al-Li中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Sb中間合金、Al-Mo中間合金，熔化后760-880℃保溫20-40min；加入石英粉后撈渣；600-750℃下澆鑄成鑄錠；固溶強化和時效處理，獲得最終產品。本發(fā)明的有益之處在于：制造鎂合金材料的方法易于操作和實現(xiàn)，并且降低了生產成本，經濟效益可觀；獲得的產品將高強度、高韌塑性和良好的焊接性能融于一體，其屈服應力達到260MPa以上，抗拉強度達到360Mpa以上，斷裂伸長率達到16％以上，是良好的商用鎂合金。
【專利說明】高強度鎂合金材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合金材料及其制備方法，具體涉及一種高強度鎂合金材料及其制備方法，屬于合金材料【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鎂合金具有密度小、比強度和比剛度高、導熱導電性能好、阻尼減振、電磁屏蔽、易于加工成型、廢料容易回收等優(yōu)點，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領域具有重要的應用價值，被稱為21世紀“綠色工程材料”。
[0003]當然，鎂合金也有其性能上的缺點，如結晶溫度間隔寬，容易形成凝固收縮分布在鑄件斷面，使合金強度和韌性降低，鎂合金為密排六方晶體結構，抗拉強度、屈服強度和延伸率低，較低的電極電位(-2.37V)使耐蝕性變差，使鎂合金的應用受到很大限制。
[0004]目前，鎂合金已開發(fā)了 Mg-Al, Mg-Zn, Mg-RE, Mg-Mn等多種系列，其中Mg-Al系列鎂合金因具有良好的力學性能、耐腐蝕性、鑄造性和低廉的成本應用最廣。在此基礎上，為了進一步提高鎂合金的強度、韌塑性和抗腐蝕性能，常采用添加合金化元素或稀土等來生成增強相或者細化晶粒 ，從而提高鎂合金的力學性能。
[0005]目前，國內外廣泛開展提高鎂合金材料強度和塑性的工作，國內已有部分高校和企業(yè)分別研制出了一些高強度的稀土鎂合金。然而由于稀土元素較多導致了材料的成本較
高，競爭力差。
[0006]既能夠保證高強度和高塑性，又可控制低成本的鎂合金有待于進一步開發(fā)。

【發(fā)明內容】

[0007]為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于以較低的成本和合金元素含量，在適當?shù)闹苽浼盁崽幚砉に囅?，制造出一種具有高強度和高韌塑性并且耐腐蝕性能和焊接性能良好的經濟適用型鎂合金材料，以及該經濟適用性鎂合金材料的制備方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案:
[0009]一種高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010](I)將純鎂、鋁錠、鋅錠、Al-Mn或Mg-Mn中間合金、Al-Li或Mg-Li中間合金、Al-Zr或Mg-Zr中間合金預熱到150-230°C ；
[0011](2)將純鎂、鋁錠、鋅錠置于氬氣保護的熔爐中熔化，熔化后在600-750°C保溫30min，再升溫至 750-850°C ；
[0012](3)向熔爐中依次加入:A1-Mn或Mg-Mn中間合金、Al-Li或Mg-Li中間合金、Al-Zr或Mg-Zr中間合金、Al-Sb或Mg-Sb中間合金、Al-Mo或Mg-Mo中間合金，熔化后將鎂合金液溫度升到 760-880°C，保溫 20-40min ；
[0013](4)加入0.5-1%石英粉，攪拌均勻后靜置，然后撈渣，得到初級鎂合金液；
[0014](5)將鎂合金液轉移到600_750°C恒溫的精煉爐中，通氬氣，靜置30min后澆鑄成鑄錠，并去除鑄錠表面冷隔和氧化層，得到初級鎂合金錠；[0015](6)對初級鎂合金錠進行固溶強化和時效處理，獲得最終產品。
[0016]前述的高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，加入中間合金的過程中不間斷通入氬氣保護。
[0017]前述的高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟(6)中，固溶工藝為:溫度370-400°C，時間6-10h ;時效工藝為:溫度150_180°C，時間12_24h。
[0018]一種由前述的方法獲得的高強度、大塑性鎂合金材料。
[0019]前述的高強度、大塑性鎂合金材料，其特征在于，產品中各組分的質量含量分別
為:
【權利要求】
1.一種高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將純鎂、鋁錠、鋅錠、Al-Mn或Mg-Mn中間合金、Al-Li或Mg-Li中間合金、Al-Zr或Mg-Zr中間合金預熱到150-230°C ； (2)將純鎂、鋁錠、鋅錠置于氬氣保護的熔爐中熔化，熔化后在600-750°C保溫30min，再升溫至750-850°C ； (3)向熔爐中依次加入:A1-Mn或Mg-Mn中間合金、Al-Li或Mg-Li中間合金、Al-Zr或Mg-Zr中間合金、Al-Sb或Mg-Sb中間合金、Al-Mo或Mg-Mo中間合金，熔化后將鎂合金液溫度升到 760-880°C，保溫 20-40min ； (4)加入0.5-1%石英粉，攪拌均勻后靜置，然后撈渣，得到初級鎂合金液； (5)將鎂合金液轉移到600-750°C恒溫的精煉爐中，通氬氣，靜置30min后澆鑄成鑄錠，并去除鑄錠表面冷隔和氧化層，得到初級鎂合金錠； (6)對初級鎂合金錠進行固溶強化和時效處理，獲得最終產品。
2.根據(jù)權利要求1所述的高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，加入中間合金的過程中不間斷通入氬氣保護。
3.根據(jù)權利要求1所述的高強度、大塑性鎂合金材料的制備方法，其特征在于，在步驟(6)中，固溶工藝為:溫度370-400°C，時間6-10h;時效工藝為:溫度150_180°C，時間12-24h。
4.一種由權利要求1-3任意一項所述的方法獲得的高強度、大塑性鎂合金材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的高強度、大塑性鎂合金材料，其特征在于，產品中各組分的質量含量分別為:
【文檔編號】C22C23/02GK104032196SQ201410293056
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】董武祥, 權高峰, 蘇鑫鑫, 董光川 申請人:河北鎂輪鎂合金科技有限公司