[发明专利]高强镁合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强镁合金材料，其特征在于，该镁合金材料组分中包含铝(Al)，锌(Zn)，氯化锰(MnCl₂)，碳化硅(SiC)晶粒，铍(Be)，镁(Mg)，其中，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为：铝(Al)：10.5-12％，锌(Zn)：6-7％，氯化锰(MnCl₂)：0.6-1.5％，碳化硅(SiC)晶粒：2-3.5％，铍(Be)：0.01-0.03％，余量为镁(Mg)。

2.根据权利要求1所述的高强镁合金材料，其特征在于，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为：铝(Al)：10.75-11.5％，锌(Zn)：6.25-6.75％，氯化锰(MnCl₂)：0.8-1.2％，碳化硅(SiC)晶粒：2.3-3.2％，铍(Be)：0.015-0.025％，余量为镁(Mg)。

3.根据权利要求1所述的高强镁合金材料，其特征在于，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为：铝(Al)：11％，锌(Zn)：6.5％，氯化锰(MnCl₂)：1.0％，碳化硅(SiC)晶粒：2.8％，铍(Be)：0.02％，余量为镁(Mg)。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的高强镁合金材料，其特征在于，其中所述碳化硅(SiC)晶粒的粒径在10μm-100μm范围内。

5.一种上述权利要求所述的高强镁合金材料的制备方法，其特征在于，具有以下步骤：

1)根据测算结果准备材料，将设定好的元素成分按照比例称重并在170℃预加热准备的材料中的金属块；

2)预加热坩埚电炉并加入1.5-2.5公斤的金属卤化物溶剂A；待温度达到300℃且坩埚变红时，将坩埚内清理干净，以确保无任何其他杂物；

3)将预加热备用的镁锭加入熔化炉中熔化，时间为2-2.5小时；镁锭熔化后，立即升温坩埚电炉至700℃，并加入定量的锌锭和锰，然后升高坩埚电炉温度到730-750℃，熔炼10-15分钟后开启机械搅拌装置进行搅拌，搅拌速度为30r/分搅拌15分钟，然后调整搅拌速度为45r/分搅拌5分钟；

4)往坩埚电炉中添加2-3公斤金属卤化物熔剂A，然后按照速度40r/分搅拌，并进行精炼8-10分钟，关闭搅拌装置；

5)将搅拌完成的合金液保温至720℃，静置沉淀20分钟后，取样用直读光谱仪检测其化学成份，确定在设定范围之内；

6)将坩埚熔炼电炉进行密封，按照低压转注方式用移液管把坩埚熔炼炉内的合金液体移入工频保温铸造炉内，并添加预加热温度为170℃的碳化硅细微颗粒，人工搅拌10-15分钟后冲入保护性气体B静置3分钟；

7)将静置后的液体用连续铸造法生产合金坯锭，毛坯锭材按照预期所需尺寸设定为圆棒直径10mm-600mm，方棒15-500mm；

8)对铸造完成的合金锭进行热处理，在200-250℃的温度下淬火1.5-2小时，进一步提升材料的强度；

9)按照航空航天结构件的尺寸进行适当的机械加工成型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的金属卤化物溶剂A中各组分及他们的重量百分比含量分别为：MgCl₂：40-45％，KCl：30-35％，BaCl₂：10-15％，CaF₂：4-6％，NaCl：4-7％。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的金属卤化物溶剂A中各组分及他们的重量百分比含量分别为：MgCl₂：43％，KCl：33％，BaCl₂：14％，CaF₂：4％，NaCl：6％。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中的保护性气体B为40％的CO₂和60％的SF₆的混合体。

9.一种权利要求1-4所述的高强镁合金材料在制备航空航天用结构件中的用途。