[发明专利]一种高塑性镁合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金，尤其涉及一种高塑性镁合金。

背景技术

所谓镁合金，是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小(1.8g/cm3左右)，比强度高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。按成型方法分为变形镁合金和铸造镁合金两类。

镁合金在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。因此，镁合金广泛用于携带式的器械和汽车行业中，达到轻量化的目的。

镁合金的比重虽然比塑料重，但是，单位重量的强度和弹性率比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高，因此，在不减少零部件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。

虽然镁合金的导热系数不及铝合金，但是，比塑料高出数十倍，因此，镁合金用于电器产品上，可有效地将内部的热散发到外面。

镁合金的电磁波屏蔽性能比在塑料上电镀屏蔽膜的效果好，因此，使用镁合金可省去电磁波屏蔽膜的电镀工序。

在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减噪性能。

镁合金熔点比铝合金熔点低，压铸成型性能好。镁合金铸件抗拉强度与铝合金铸件相当，一般可达250MPA，最高可达600多Mpa。

镁合金还个有良好的耐腐蚀性能，电磁屏蔽性能，防辐射性能，可做到100％回收再利用。

随着市场对镁产品需求应用领域的不断拓宽，从航空、航天、汽车零部件、钢铁脱硫、合金压铸件、3C产品的广泛应用，到民用产品的不断研发，以及镁合金技术的进一步研究，镁产品的发展愈来愈显现出它独特的不可替代的优点。但是，镁合金构件的制造主要依靠铸造、熔化/凝固工艺，在环境温度下的不良加工性却成了其广泛应用的瓶颈所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高塑性镁合金，通过添加其他金属元素改变镁合金的晶体形态，借此来改善镁合金在常温环境下的延展性。

本发明所述高塑性镁合金，包括设定质量比的镁、锌、锆，还包括：占总质量比为23～27％的锂、占总质量比为7～9％的锰、占总质量比为4～6％的钇；并且，所述镁、锌、锆的比例分别为80～83％、12～15％、2～8％。

本发明所述高塑性镁合金中，所述镁、锌、锆的比例分别为80％、15％、5％。

本发明所述高塑性镁合金中，所述锂占总质量比为25％、锰占总质量比为8％、钇占总质量比为5％。

本发明所述的高塑性镁合金，通过添加锂、锰、钇等合金元素以改变镁合金的晶体形态，避免形成金属间化合物，从而改善镁合金的延展性和加工性。

具体实施方式

下面对本发明所述高塑性镁合金做详细说明。

本发明所述高塑性镁合金，包括设定质量比的镁、锌、锆，还包括：占总质量比为23～27％的锂、占总质量比为7～9％的锰、占总质量比为4～6％的钇；并且，所述镁、锌、锆的比例分别为80～83％、12～15％、2～8％。

其中，优选方案为：所述锂占总质量比为25％、锰占总质量比为8％、钇占总质量比为5％。并且，所述镁、锌、锆的比例分别为80％、15％、5％。

本发明所述高塑性镁合金可依以下方法制得：

步骤101，将设定质量比的镁、锌、锆置于坩埚中，其中，所述镁、锌、锆的比例分别为80～83％、12～15％、2～8％；所述坩埚置于真空或充满惰性气体的熔炉中。

由于镁和氧具有很强的亲和力，因此在制造高塑性镁合金时，需要在真空熔炉中处理镁合金，或在不含氧气的充满惰性气体的熔炉中进行处理。熔炉的真空度或含氧量可通过外接控制系统进行检测。

所述设定质量比的镁、锌、锆，具体来说，所述镁、锌、锆的比例可分别为80％、15％、5％。

步骤102，将坩埚内材料加热熔化并形成均匀熔融基底。

本步骤中，可通过对熔炉进行感应加热而熔化坩埚内的镁、锌、锆。在进行感应加热时，所述坩埚固定于熔炉内的感应热线圈中。

步骤103，在上述熔融基底中添加占总质量比为23～27％的锂、占总质量比为7～9％的锰、占总质量比为4～6％的钇，并充分搅拌。

本步骤中，优选方案为在熔融基底中添加占总质量比为25％的锂、占总质量比为8％的锰、占总质量比为5％的钇。