[发明专利]一种Mg-Sn-Sr基高强韧耐热镁合金

说明书

技术领域

本发明属于轻金属镁合金材料类，涉及镁合金的室温性能和高温性能的改性。 

背景技术

镁合金作为最轻的金属结构材料，在节能减排任务尤重当今社会情况之下，将会有很好的应用前景，因为在航天、军工、汽车及其他很多行业中，减重即可降低能耗。同时，还因为镁合金具有比重轻、比强度比刚度高、阻尼减振降噪能力强、液态成型性能优越和易于回收利用等优点被誉为21世纪“绿色结构材料”。虽然镁合金有诸多优点，但也有一些限制其应用的不足之处。现有的镁合金塑性和屈服强度普遍较差，尤其是镁合金的高温抗蠕变性能差，使得镁合金的不能长期工作在温度超过120℃的环境中，因此这就限制了镁合金零件不能作为一些耐热部件来使用，大大的限制了镁合金的应用范围。也正是基于这些原因，现在国内外对高强高韧镁合金以及耐热镁合金的研究都倾注了很大的热情。但现在已经开发出来的高强度耐热（如专利CN 101532106A、CN 101532107A、CN 101225493A）、应用较多的镁合金大多含有较多的稀土元素，使得其经济成本增加，使得其在汽车行业等民用领域大量使用受限制。现在也有研发出来的一些不含稀土的耐热镁合金，如Mg-Al-Ca系、Mg-Al-Si系和Mg-Al-Sr系等。但是，根据专利CN 101476072A、CN 1614064A以及R. Ninomiya等发表在Acta metal. Mater上的文献Improved heat resistance of Mg-Al alloys by the Ca addition ，可知Mg-Al-Ca系合金中因为容易形成尺寸较为粗大的Mg₂Ca的相和Al₂Ca相，恶化合金室温力学性能，同时较高的Ca含量使得合金铸造困难；Mg-Al-Si系合金组织中存在粗大的汉子状的Mg₂Si相，严重危害其力学性能，使得其只能在快速冷却的压铸工艺下成型，这也是不少研究者致力于解决的问题（如专利CN 1936062A、CN 101161840A）；Mg-Al-Sr系的AJ52、AJ62等合金熔炼及浇注温度要求高，压铸难，而且在普通的重力铸造下为AJ52合金的抗拉强度仅为150MPa左右，延伸率仅为6%左右。 

综上所述，现在研发出来的耐热镁合金存在经济成本高，成型工艺要求苛刻，特别是室温性能不很理想等不足之处，使得镁合金的应用受到不同程度的限制。因此，开发出经济性高，强度和塑性较好的耐热镁合金，能够在很大程度上扩展镁合金的应用领域，具有十分重要的意义。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有耐热镁合金的不足之处，提供一种耐热性能良好，同时又具有较高的室温性能的一种高强韧性耐热镁合金。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种高强韧耐热镁合金，由以下的质量百分比的组分组成：2~10wt.%Sn, 0.5~5wt.%Sr, 1~7wt.%M, M为Zn或Al或Zn和Al，余量为Mg。 

所述的强塑性耐热镁合金由镁锭、锡锭、铝锭和中间合金Mg-Sr为原料熔炼而成，不排除加入其它少量合金元素（<1wt.%），如Mn、Zr、RE、Sb、Si等。