[发明专利]一种高锌变形镁合金及其制备加工方法

权利要求书

1.一种高锌变形镁合金，其特征在于：它的质量百分比组成为：Zn为8～12%，Ca为0.5～1.5%，MM为0.5～1.0%，余量为Mg，其中，MM代表富Ce混合稀土，其质量份组成为48份Ce，30份La，18份Nd，3份Pr。

2.根据权利要求1所述的高锌变形镁合金，其特征在于：MM中杂质质量含量为1%；所述的镁合金中，杂质的总含量小于0.1wt.%。

3.根据权利要求1或2所述的高锌变形镁合金的制备方法，包括如下步骤：

（1）合金熔炼

按所述的镁合金成分的质量百分比进行备料，各合金元素均以纯金属形式加入；各合金元素在预热炉中预热后，在熔炼炉中进行合金熔炼，同时在预热炉和熔炼炉中通入保护气体，预热的温度为300℃～400℃，熔炼的温度为600℃～850℃；至各合金元素完全熔化后，加入超声设备以及搅拌装置，对熔液进行机械搅拌及超声处理；

（2）半固态挤压

机械搅拌及超声处理完成后，将超声设备以及搅拌装置取出，熔液倒入半固态挤压机的腔室内，将熔液降温至580℃～620℃，保温10min～20min，进行半固态挤压，得到直径大于100mm的挤压棒材；

（3）均匀化处理

棒料出炉温度为300℃±10℃，将棒料放入预先升温好的均匀化热处理炉中，进行均匀化处理；

（4）再变形

均匀化处理后直接进行2～5次多向锻造，变形过程中不降温，保持温度在400℃～430℃之间，每次锻造后均回炉保温30min～100min，然后进行挤压、轧制或直接锻造成形，最后一次变形后不回炉，直接进行冷却至室温；

其中，所述冷却的介质包括空气、水、淬火油等，温度控制在室温。

（5）时效变形热处理

将获得的材料进行三级时效热处理。

4.根据权利要求1或2所述的高锌变形镁合金的制备方法，包括如下步骤：

（1）合金熔炼

按所述的镁合金成分的质量百分比进行备料，各合金元素均以纯金属形式加入；各合金元素在预热炉中预热后，在熔炼炉中进行合金熔炼，同时在预热炉和熔炼炉中通入保护气体，预热的温度为300℃～400℃，熔炼的温度为600℃～850℃；至各合金元素完全熔化后，加入超声设备以及搅拌装置，对熔液进行机械搅拌及超声处理；

（2）半固态挤压

机械搅拌及超声处理完成后，将超声设备以及搅拌装置取出，熔液倒入半固态挤压机的腔室内，将熔液降温至580℃～620℃，保温10min～20min，进行半固态挤压，得到直径为50mm～100mm的挤压棒材；

（3）均匀化处理

棒料出炉温度为300℃±10℃，将棒料放入预先升温好的均匀化热处理炉中，进行均匀化处理；

（4）再变形

均匀化处理后直接挤压成形，挤压速度为6mm～10mm/min，挤压速度与挤压比呈反比，挤压比控制量在4～25，挤压温度为均匀化温度，然后淬火冷却到室温；

（5）时效变形热处理

将获得的材料进行三级时效热处理。

5.根据权利要求1或2所述的高锌变形镁合金的制备方法，包括如下步骤：

（i）合金熔炼

按所述的镁合金成分的质量百分比进行备料，各合金元素均以纯金属形式加入；各合金元素在预热炉中预热后，在熔炼炉中进行合金熔炼，同时在预热炉和熔炼炉中通入保护气体，预热的温度为300℃～400℃，熔炼的温度为600℃～850℃；至各合金元素完全熔化后，加入超声设备以及搅拌装置，对熔液进行机械搅拌及超声处理；

（ii）半固态挤压

机械搅拌及超声处理完成后，将超声设备以及搅拌装置取出，熔液倒入半固态挤压机的腔室内，将熔液降温至580℃～620℃，保温10min～20min，进行半固态挤压，得到直径小于50mm的挤压棒材；

（iii）均匀化处理

棒料出炉温度为300℃±10℃，将棒料放入预先升温好的均匀化热处理炉中，进行均匀化处理；

（iv）时效变形热处理

将获得的材料进行三级时效热处理。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的高锌变形镁合金的制备方法，其特征在于：所述的保护气体为氩气和134a混合气体，二者体积比例约为20:1。