[发明专利]一种高强度、高塑性镁合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种高强度、高塑性镁合金及其制备方法。

背景技术

镁合金作为最轻的工程结构金属材料，具有比强度和比刚度高、导电导热性好，兼有良 好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，良好的再生回用等优点，在汽车、通讯设备、航空等领域中 备受青睐。尤其在轻量化方面，具有难以替代的显著优势。然而，常用镁合金的塑性变形能 力差，抗拉强度低，在很多场合限制了其应用。北京有色金属研究总院于2004年申请的发 明专利(ZL200410102510.6)给出了一种高韧性、高强度镁合金及其制备方法，为镁合金的 强韧化提供了一种有效途径。然而，目前镁合金的种类相对仍然较少，急需开发适合不同工 况的新型高强度、高塑性镁合金。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、可靠，且易于推广应用的高强度、高塑性镁合金及 其制备方法。

本发明的技术方案是：在气体保护下，将预热后的纯镁在预定的温度下进行熔化，然后 将一定比例的经过预热的铝和锡加入到熔体中，静置保温，然后升温至较高预定温度加入添 加元素，静置保温后搅拌均匀，进行精炼和清渣处理，最后浇注成锭。具体包括：

1.一种高强度、高塑性镁合金，该合金的化学成分质量百分比为：铝6.1-9.5，锡1.0-5.0， 其余为镁和添加元素，所述添加元素为硅、钇、锶和锑中的一种或几种，其中，添加元素含 量质量百分比为：硅0-3.0，锑0-2.0，钇0-3.0，锶0-2.0。

2.根据权利要求1所述的高强度、高塑性镁合金，所述的铝含量质量百分比为6.5-8.0， 锡含量质量百分比为2.5-4.0。

3.根据权利要求1所述的高强度、高塑性镁合金，所述的添加元素含量质量百分比为： 硅0.5-2.0，锑0.1-1.0，钇0.5-2.0，锶0.1-1.0。

4.一种权利要求1所述的高强度、高塑性镁合金制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)按照上述的镁合金成分含量进行备料，包括纯镁、纯铝、纯锡、结晶硅、纯锑、镁- 钇中间合金、镁-锶中间合金；

(2)在气体保护熔炼炉中，先将上述含量的纯镁锭在坩埚中预热至200-400℃，然后升 温至650-700℃进行熔化；

(3)分别将上述含量的并且经过200-400℃预热的纯铝和100-150℃预热的纯锡加入镁 熔体中，继续在650-700℃静置保温3-5分钟；

(4)继续升温至730-820℃，分别将上述含量的并且经过200-300℃预热的纯硅、纯锑、 镁-钇中间合金、镁-锶中间合金中的一种或几种加入熔体中，静置保温5-10分钟，然后搅 拌1-15分钟，使成分均匀；

(5)加入2号熔剂，将温度保持在730-820℃，静置保温5-30分钟，吹氩气精炼，清渣 处理后，直接浇注成锭。

本发明与目前已有的技术相比具有以下特点：

本发明提供一种工艺简单、可靠，操作方便，且易于推广应用的镁合金的成分及制备方 法。

1)该镁合金具有高强度，同时具有高塑性，如铸态条件下，成分优化后的合金可获得 抗拉强度为280-310MPa、延伸率为15-20％、变形率大于65-75％。

2)锡和铝作为主要合金元素，硅、锑、钇和锶作为添加元素，本申请设计的成分含量 范围未见报道；

2)采用铸造方法生产，工艺简单。

具体实施方式

实施例一

(1)按合金中元素的质量百分比：铝7％、锡3％、硅1.0％、锑0.5％、钇1.0％、锶0.5％、 其余为镁，称取所需的纯铝、纯锡、纯锑、镁-钇中间合金、镁-锶中间合金；

(2)在气体保护熔炼炉中，先将上述含量的纯镁锭在坩埚中预热至200-400℃，然后升 温至650-700℃进行熔化；

(3)分别将上述含量的并且经过100-150℃预热的纯铝和纯锡加入镁熔体中，并在 650-700℃静置保温3-5分钟；

(4)继续升温至730-820℃，分别将经过100-150℃预热的纯硅、纯锑、镁-钇中间合金、 镁-锶中间合金加入熔体中，静置保温5-10分钟，然后搅拌1-15分钟，使成分均匀；