[发明专利]多元Mg-Zn-Al基镁合金及其制备方法

权利要求书

1.多元Mg-Zn-Al基镁合金，其中：该合金中的化学成分的质量百分比为：

锌      8%-12%；

铝      3%-5%；

锰      0.2%-0.4%；

锶、钙和钛中的一种或几种，其中，它们的质量百分比为：

锶      0.2%-0.6%；

钙      0.1%-0.7%；

钛      0.005%-0.015%；

主要成分为氯化镁和氯化钾的镁合金精炼剂    1%-3%

余量是镁和杂质元素，所述杂质元素质量百分比为：铁<0.005%；铜<0.015%；镍<0.002%，其中所有杂质元素总量＜0.025%。

2.根据权利要求1所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金，其中：所述的合金中钛的质量百分比优选为：0.008%-0.012%。

3.根据权利要求1所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金，其中：所述的合金在室温下，其抗拉强度σ_b为161-275MPa，屈服强度σ_s为110-179MPa，延伸率δ为2.5%-7％，所述合金在高温（200°C）下，其抗拉强度σ_b为118-210MPa，屈服强度σ_s为80-163MPa，延伸率δ为3%-9%。在175°C,70MPa蠕变条件下，稳态蠕变速率为3.7×10^-9s^-1，100h应变率为0.22%。

4.根据权利要求1-3任一项所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金的制备方法，方法包括：

S1、将成分为镁锭、铝锭、锌锭、Al-10Mn中间合金、Mg-27Sr/Mg-30Ca中间合金以及Al-10Ti中间合金的原料，在使用前需经过处理和清洗；

S2、将钢制坩埚及熔炼工具清理干净，预热至200～300℃喷涂料。锭模在使用前清理并预热至120～150℃，冷却至70～80℃，在与金属液接触的表面喷一层厚度为0.1mm的涂料，再预热至120～200℃待用。

S3、坩埚预热至暗红色后，坩埚内装满已经过预热的原料镁锭、铝锭，盖上防护罩，通入1%SF₆+99%CO₂混合防护气体，升温熔化。待上述炉料全部熔化后再加入Al-10Mn中间合金、锌锭、Mg-27Sr/Mg-30Ca中间合金。

S4、熔体继续升温至770～790℃时，搅拌1～2分钟使成分均匀，然后清除表面熔渣。加入Al-10Ti中间合金。待全部熔化后，再次将熔体搅拌均匀。

S5、将温度降至730～750℃进行精炼，精炼剂用铝箔包好，通过钟罩压入坩埚内熔体中下部，并作轻微搅动，同时于熔体表面也撒入相当量精炼剂，保温静置15～20分钟，期间约每隔8～10分钟撇除一次表面熔渣。

S6、待熔体降温至710℃左右，开始浇注，浇注后冷却凝固即制成合金。

5.根据权利要求4所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金制备方法，其中：步骤S 1中熔炼原料须在烘箱内于150～200℃预热，时间为0.5～1小时。

6.根据权利要求4所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金制备方法，其中：步骤S3中熔炼原料装料顺序依次为镁锭、铝锭、Al-10Mn中间合金、锌锭、Mg-27Sr/Mg-30Ca中间合金。

7.根据权利要求4所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金制备方法，其中：所述步骤S5中的精炼剂通过钟罩压入熔体的量为熔体重量的0.5%～1%，铺在合金熔体表面的量为1%-1.5%。

8.根据权利要求4所述的多元Mg-Zn-Al基镁合金制备方法，其中：所述步骤6浇注时，从直浇口往铸型内通入防护性气体0.5～1分钟，并用石棉板盖上冒口，同时在浇杯下放置一块过滤网挡住氧化夹渣，并注意浇注时往液流处连续输送1%SF₆+99%CO₂混合的防护性气体进行保护。