[发明专利]一种低成本高强韧变形镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本高强韧变形镁合金，其特征为该合金为Mg-Al-Bi-Ca-Y镁合金，其化学成分质量百分比为：Al 6.0~8.5wt%， Bi 1.5~4wt%，Ca 0.02~0.1wt%，Y 0.02~0.1 wt%，其余为镁及不可避免的杂质；并且，质量比Al和Bi元素的质量之和小于或等于合金总质量的10%；

所述的低成本高强韧变形镁合金的制备方法，该方法包括以下步骤：

1) 纯Mg锭、纯Bi块、纯Al块Mg-Ca中间合金以及Mg-Y中间合金为原料，经表面预处理后，按所述的镁合金成分的质量百分比备料；

2) 将纯Mg锭放入熔炼炉的坩埚中，设定炉温710~750℃并保持，待其融化后，依次将预热到50~70℃的纯Bi块和预热到200~250℃的纯Al块、Mg-Ca中间合金以及Mg-Y中间合金加入到镁熔液中；保温5～15分钟，然后搅拌5～10分钟，再保温5~10分钟；最后采用金属模铸造或半连续铸造，制备成合金铸锭；

合金的熔化、搅拌和静置是在CO₂和SF₆的混合气体保护下进行的；

合金的浇注过程无需气体保护；

3) 将上步得到的合金铸锭进行固溶处理，固溶处理工艺为：先在400-415℃下固溶处理12-36h,然后在440~460℃温度下处理6~12小时，然后淬火处理；热处理过程无需气体保护；

4) 将上步得到的固溶处理后铸锭切割成相应的坯料并去皮；

5) 将上步得到的坯料在20~30分钟加热到270~400℃后，放入模具中进行挤压处理，挤压变形速度为0.1~10m/min，挤压比为8~30；挤压加工后进行空冷；

6) 将上步得到的挤压坯料，切割，然后在20~30分钟加热到T₁后，进行n道次降温轧制加工，道次变形量为20%，最后一道轧制前控制温度T_n为100-150℃之间，中间每道次降温T℃，轧制加工结束后进行空冷，最后得到所述的高强韧变形镁合金材料；其中，T₁的温度范围在250~350℃之间，道次n=3~5，T=(T₁-T_n)/(n-1)。

2.如权利要求1所述的低成本高强韧变形镁合金，其特征为所述的制备方法中，CO₂和SF₆的混合气体的组成为体积比为CO₂：SF₆ ＝50~100：1。

3.如权利要求1所述的低成本高强韧变形镁合金，其特征为所述的制备方法中，挤压模具为用于成形棒或板的模具。

4.如权利要求1所述的低成本高强韧变形镁合金，其特征为所述的制备方法中，步骤2）中的搅拌为机械搅拌或吹氩气搅拌。

5.如权利要求1所述的低成本高强韧变形镁合金，其特征为所述的制备方法中，Mg-Ca中间合金为Mg-20Ca中间合金。

6.如权利要求1所述的低成本高强韧变形镁合金，其特征为所述的制备方法中，Mg-Y中间合金为Mg-30Y中间合金。