[发明专利]含锡镁合金及其制备和加工方法

权利要求书

1.一种含锡镁合金的制备和加工方法，包括如下步骤：

(1)含锡镁合金按照以下质量百分比进行备料，Sn：5～12％，Al：0.5～3.5％，Zn：0.3～1.5％，Ti：0.3～2.5％，Cu：0.3～3.2％，其余为Mg；Ti以Mg-10Ti中间合金形式添加，Zn、Al、Sn、Cu和剩余的Mg以纯金属形式加入；

(2)将Mg及Mg-10Ti、Zn、Al、Sn和Cu进行预热；

(3)在预热的熔炼炉中进行合金熔炼，首先将占总质量40～60％的Mg放入熔炼炉中，使其在保护气体的保护下完全熔化，保护气体为氩气及四氟乙烷气体的混合气体，然后继续加入Mg，直至剩余10％的Mg，整个过程温度控制在680℃-750℃之间，保持3min-5min，搅拌并撇除浮渣；

(4)依次加入Zn、Al、Sn和Cu，待全部熔 解后，加入Mg-10Ti合金，升高熔体温度并控制在750～800℃之间，搅拌熔体并撇去浮渣；

(5)将剩余的10％纯镁锭加入到熔体中，充分搅拌，同时对熔体进行降温处理，熔体的最终温度控制在650～700℃之间，然后进行浇铸，获得铸锭；

(6)铸锭温度降低到500～550℃时，进行均匀化处理；

(7)均匀化后的合金进行后续再变形，然后冷却；

(8)对变形后的合金进行时效处理，时效后空冷。

2.根据权利要求1所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的含锡镁合金中，Sn为5～10％，Al为1.0～3.0％，Zn为0.5～1.5％，Ti为0.5～2.0％，Cu为0.3～3.0％，其余为Mg。

3.根据权利要求2所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的含锡镁合金中，Sn为6～9％，Al为1.0～2.5％，Zn为1.0～1.5％，Ti为0.5～1.5％，Cu为0.3～2.0％，其余为Mg。

4.根据权利要求3所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的含锡镁合金中，Sn为7～9％，Al为1.5～2.0％，Zn为1.0～1.5％，Ti为0.5～1.0％，Cu为0.5～1.5％，其余为Mg。

5.根据权利要求1所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：Mg的预热温度为150℃-250℃，持续15～30min；Mg-10Ti、Zn、Al、Sn和Cu的预热温度为200～220℃，预热时间10～30min。

6.根据权利要求1所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的熔炼炉的预热温度为300-500℃，保护气体中氩气与四氟乙烷气体的体积比例为20:1。

7.根据权利要求1所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的铸锭温度降低到500～550℃时，进行如下处理：

1)铸锭直径尺寸在300mm以内，在马弗炉里进行均匀化处理，温度控制在500～550℃之间，均匀化时间为8～72h之间；

2)铸锭直径大于300mm，在铸锭温度条件下进行塑性变形，包括锻造和/或挤压，材料最终温度不低于500℃；最终变形是锻造成形时，直接进行均匀化处理，在500～550℃条件下进行保温，时间为6～36h；最终变形是挤压成形时，先冷却至室温后分解成段，然后再次进行均匀化处理，均匀化处理温度为500～550℃，保温时间为6～36h。

8.根据权利要求1所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的后续再变形包括锻造、挤压和轧制中的一种或者几种组合，温度控制在500℃以上；冷却方式为水冷和气冷中的一种或者多种组合。

9.根据权利要求1所述的含锡镁合金的制备和加工方法，其特征在于：所述的时效处理的温度为120～230℃，保温时间为10～100h，为单级时效或多级时效，多级时效梯度差不少于50℃。