[发明专利]一种长周期结构增强的镁锡合金板材的制备方法

说明书

本发明涉及一种长周期结构增强的镁锡合金板材的制备方法，是针对变形镁合金材料力学性能塑性低的情况，采用在镁合金熔炼中添加镁、锌、锡、镁钇中间合金、镁锆中间合金，经真空熔炼、轧制，制成长周期结构增强的镁锡合金板材，增强了镁锡合金板材的力学性能，此制备方法工艺先进，技术参数精确，制备的镁锡合金板材抗拉强度达299MPa，延伸率达9.3％，是先进的长周期结构增强的镁锡合金板材的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种长周期结构增强的镁锡合金板材的制备方法，属于有色金属材料制备及应用的技术领域。

背景技术

镁合金作为轻质金属工程结构材料，因其具有比重轻、比强度比刚度高、阻尼减振降燥能力强、液态成型性能优越、能屏蔽电磁辐射和易于回收利用的特征，适合汽车、计算机、通讯、仪器仪表、家电、轻工、军事领域的应用；在镁合金中添加Ce、Y可以提高合金高温强度及抗高温蠕变性能和改善铸造性能。

在Mg-RE-Zn系镁合金中，长周期堆垛有序(LPSO)相具有显著地强韧化效果，通过调控Mg、RE、Zn的比例，使合金中形成准晶或LPSO相，可以有效的提高合金的强度和塑性，在变形处理后，其力学性能大幅度上升。

在大多数变形镁合金的研究中，强度能达到很高，但塑性往往低于5％，无法满足军工和民用的应用要求，这一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情况，以镁、锌、锡、镁钇中间合金、镁锆中间合金为原料，通过对Mg-Y-Zn微合金化，并合理控制合金成分，经真空熔炼炉熔炼、浇铸成型、均匀化处理、轧制成型，制成长周期结构增强的镁锡合金板材，以提高镁合金板材的力学性能。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁、锌、锡、镁钇中间合金、镁锆中间合金、氧化镁、水玻璃、去离子水、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

制备方法如下：

(1)预处理固态块体材料

①切块，将镁、锌、锡、镁钇中间合金、镁锆中间合金置于钢质平板上，用机械切制成块，块体尺寸≤20mm×20mm×20mm；

②切块后对镁、锌、锡、镁钇中间合金、镁锆中间合金用无水乙醇进行清洗；

③清洗后置于真空干燥箱中预热干燥，预热干燥温度120℃，真空度2Pa，干燥时间40min；

(2)配制涂覆剂

称取氧化镁50g±1g，量取水玻璃10mL±1mL,、去离子水500mL±1mL，加入混浆机中进行搅拌，搅拌均匀后成乳白色悬浮状液体，即涂覆剂；

(3)制备开合式模具

开合式模具用不锈钢材料制作，模具型腔呈矩形，型腔表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm；

(4)熔炼制备镁合金锭

镁合金锭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、氩气底吹、浇铸成型过程中完成的；

①预处理开合式模具

用无水乙醇清洗开合式模具型腔，使之洁净；

用配制的涂覆剂均匀涂覆开合式模具型腔表面，表面涂覆层厚度0.5mm；

将开合式模具置于干燥箱中预热，预热温度150℃，预热时间30min；

②打开真空熔炼炉，清理熔炼坩埚内部，并用无水乙醇进行清洗，使坩埚内部洁净；