[发明专利]一种高性能镁合金板材及制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能镁合金板材，各组分及其重量百分数为：Al为0.1‑1.0％，Sn为0.1‑1.0％，Ca为0.1‑1.0％，余量为Mg和不可避免的杂质。本发明摒弃了传统镁合金板材制备工艺中加入大量的如Y、Ce、Gd等的稀土元素，而是通过Mg与普通微量元素Al、Sn和Ca均匀混合制备镁合金板材，具备良好的综合性能，同时降低了镁合金板材的制造成本。

技术领域

本发明涉及金属材料及冶金技术领域，具体涉及一种高性能镁合金板材及制备方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，其特点是密度小、强度高、弹性模量大、散热好、消震性好以及承受冲击载荷能力比铝合金大，还具有较好良好的耐蚀性。目前，对于镁合金板材，可通过一次挤压成型制备，但其晶粒粗大和织构强，都不利于板材后期二次加工成型。此外，大部分变形镁合金提高其性能，如强度、塑性及成形性，通常采用加入稀土元素和大塑性变形的方法，但其成本昂贵、织构强、加工复杂和生产率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种高性能镁合金板材及制备方法，可获得良好的晶粒尺寸和织构特征，保证了镁合金板材的综合性能，降低了制造成本。

本发明提供了一种高性能镁合金板材，各组分及其重量百分数为：Al为0.1-1.0％，Sn为0.1-1.0％，Ca为0.1-1.0％，余量为Mg和不可避免的杂质。

优选地，高性能镁合金板材的各组分及其重量百分数为：Al为0.1-0.6％，Sn为0.1-0.6％，Ca为0.1-0.6％，余量为Mg和不可避免的杂质。

优选地，高性能镁合金板材的各组分及其重量百分数为：Al为0.1-0.4％，Sn为0.1-0.4％，Ca为0.1-0.4％，余量为Mg和不可避免的杂质。

本发明还提供了一种高性能镁合金板材的制备方法，使用权利要求1至3任一项所述的低成本高性能镁合金板材，包括如下步骤：

S1：按照镁合金板材的原料比例混合均匀；

S2：将混合均匀的原料投入保护气氛熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为690℃-720℃，保温5min-20min，然后浇铸成φ130mm的铸锭；

S3：将浇注后的铸锭放入热处理炉中进行热处理，热处理温度为100℃-400℃，保温时间1-10小时，获得组织为单相固溶体的铸锭；

S4：将单相固溶体铸锭放入挤压设备中进行挤压，挤压温度为80℃-300℃，获得镁合金板材成品。

优选地，步骤S3中，热处理的保温时间4-6小时。

本发明的有益效果：

本发明摒弃了传统镁合金板材制备工艺中加入大量的如Y、Ce、Gd等的稀土元素，而是通过Mg与普通微量元素Al、Sn和Ca均匀混合制备镁合金板材，显著提高了镁合金板材的综合性能，同时也使得加入的微量元素的成本得到了有效地控制。

具体实施方式

下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明公开了一种高性能镁合金板材，各组分及其重量百分数为：Al为0.1-1.0％，Sn为0.1-1.0％，Ca为0.1-1.0％，余量为Mg和不可避免的杂质。本发明摒弃了传统镁合金板材制备工艺中加入大量的如Y、Ce、Gd等的稀土元素，虽然可显著提高镁合金板材的强度，但是这些稀土元素的价格昂贵，熔炼工艺也比较复杂。本发明通过Mg与普通微量元素Al、Sn和Ca均匀混合制备镁合金板材，简化了熔炼工艺，使得加入的微量元素的成本得到了有效地控制，同时镁合金板材内部组织获得了良好的晶粒尺寸，弱化了织构组织，显著提高了镁合金板材的综合性能。