[发明专利]一种高强韧性低合金化镁锡铝锌合金的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强韧性低合金化镁锡铝锌合金的制备方法，是针对镁及镁合金力学性能低的弊端，以高纯度镁、锡、铝、锡为原料，经熔炼、铸锭、挤压成型，制成高强韧性低合金化镁锡铝锌合金，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，制成的镁锡铝锌合金纯度达99.8％，金相组织致密度好，晶粒尺寸≤2.86μm，屈服强度270.25MPa，抗拉强度310.5MPa，伸长率达18.98％，是先进高强韧性低合金化镁锡铝锌合金的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种高强韧性低合金化镁锡铝锌合金的制备方法，属有色金属制备及应用的技术领域。

背景技术

镁及镁合金是最轻的有色金属材料，常在航空、航天、电子工业、医疗卫生领域得到应用，镁及镁合金强度低、硬度低、韧性差，极大的限制、影响了镁及镁合金的应用。

为了提升镁及镁合金的力学性能，常在镁合金中添加稀土元素，稀土元素的过量使用会使镁合金析出第二相，导致合金所需的挤压负荷增强，变形温度增加，致使合金的晶粒尺寸变大，反而降低了镁合金的力学性能。

为了提高镁合金的力学性能，扩大镁合金的应用范围，在镁合金中添加有色金属，生成低合金化合金，既可提升镁合金的力学性能，还可降低成本，增加和提高镁合金的强度和韧性，此项技术还在科学研究中。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，制备一种高强韧性低合金化镁合金，以降低成本，增强和提升镁合金的强度和韧性。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁、锡、铝、锌、无水乙醇、二氧化碳、氮气，其准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

制备方法如下：

(1)、精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

(2)、熔炼镁锡铝锌合金

镁锡铝锌合金的熔炼是在真空熔炼炉中进行的，是在中频感应加热、抽真空、惰性气体保护下完成的；

①制备开合式铸造模具

开合式铸造模具用不锈钢材料制作，模具型腔呈圆筒形，型腔尺寸为Φ40mm×60mm，型腔表面粗糙度为Ra 0.08～0.16μm；

②切制镁块，将镁块置于钢质平板上，用机械切制，成≤10mm×8mm×10mm的块状；

③配制镁、锡、铝、锌混合材料

称取切制好的镁块485g±0.001g、锡颗粒5g±0.001g、铝颗粒5g±0.001g、锌颗粒5g±0.001g，置于容器；

④清理真空熔炼炉

打开真空熔炼炉，清理炉腔及熔炼坩埚，然后用无水乙醇清洗，使其洁净；

向炉腔内输入氮气，氮气输入速度200cm³/min，氮气通入时间5min，驱除炉内有害气体；

⑤置放镁、锡、铝、锌混合材料

将配制的镁、锡、铝、锌混合材料置于熔炼坩埚内，关闭真空熔炼炉，并密闭；

⑥抽取炉内空气

开启真空熔炼炉的真空泵，抽去炉腔内空气，使炉腔内压强达到1Pa；

⑦向炉腔内输入CO₂+N₂混合气体