[发明专利]一种高强度耐腐耐热镁合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度耐腐耐热镁合金材料及其制备方法，主要涉及轻质合金材料技术领域，包括Zn、B、Ca、Sm、Nd，所述Zn的质量分数3.5‑6％、B的质量分数0.6‑1.5％、Ca的质量分数10‑15％、Sm的质量分数2‑4％、Nd的质量分数3‑6％、余量为Mg，通过Zn、B、Ca、Sm、Nd的合金科学配方设计，实现较低成本大幅度提高镁合金的耐腐蚀和耐高温性能。

技术领域

本发明主要涉及轻质合金材料技术领域，具体是一种高强度耐腐耐热镁合金材料及其制备方法。

背景技术

镁合金作为目前最轻的结构材料，密度为1.75～1.90g/cm3，仅为钢铁的1/4，铝合

金的2/3。相比其他金属材料，镁合金具有高的比强度、比刚度，良好的切削加工性能、电磁防护特性、阻尼性能及导热性，而且易回收。在目前铁矿、钛矿和铝矿资源紧张的情况下，开发和利用镁作为替代材料已成为必然趋势。因此，镁合金被誉为“21世纪商用绿色环保和生态金属结构材料”，正在汽车工业、电子通讯业和航空航天等领域得到广泛的应用。

镁合金在各种环境的应用，必然产生腐蚀问题，因为镁的化学活泼性决定了镁合金的耐蚀性不会太理想，在各种应用环境中有可能因腐蚀而影响到其应用的效果或寿命，这就会大大地提高镁合金的应用成本。当应用成本过高时，镁合金的应用就会失去动力。可以说腐蚀问题是制约镁在各领域应用的关键因素之一，镁合金的耐腐蚀和耐热性能不佳，如何提高其在高温环境下实用的可靠性，增强在高温环境下的耐腐蚀性能，是发展镁合金材料的重要课题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种高强度耐腐耐热镁合金材料及其制备方法，该镁合金具有较高的强度，也具有较好的耐腐耐热性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高强度耐腐耐热镁合金材料，包括Zn、B、Ca、Sm、Nd，所述Zn的质量分数3.5-6％、B的质量分数0.6-1.5％、Ca的质量分数10-15％、Sm的质量分数2-4％、Nd的质量分数3-6％、余量为Mg。

作为本发明的进一步改进，根据权利要求1所述的一种高强度耐腐耐热镁合金材料，其特征在于：所述Zn的质量分数3.5％、B的质量分数0.6％、Ca的质量分数10％、Sm的质量分数2％、Nd的质量分数3％、Mg的质量分数80.9％。

作为本发明的进一步改进，根据权利要求1所述的一种高强度耐腐耐热镁合金材料，其特征在于：所述Zn的质量分数6％、B的质量分数1.5％、Ca的质量分数15％、Sm的质量分数4％、Nd的质量分数6％、Mg的质量分数68.5％。

作为本发明的进一步改进，根据权利要求1所述的一种高强度耐腐耐热镁合金材料，其特征在于：所述Zn的质量分数4.5％、B的质量分数1％、Ca的质量分数12％、Sm的质量分数2.5％、Nd的质量分数4％、Mg的质量分数76％。

作为本发明的进一步改进，所述Zn的质量分数5％、B的质量分数1.3％、Ca的质量分数13％、Sm的质量分数3％、Nd的质量分数5％、Mg的质量分数72.7％。

作为本发明的进一步改进，一种根据权利要求1-5所述的一种高强度耐腐耐热镁合金材料的制造方法，其特征在于：包括，

(1)将镁合金成分按质量进行配比，

(2)各元素在预热炉进行加热，采用铁坩埚，在熔炼炉中进行熔炼，同时在预热炉和熔炼炉中通入保护气体，首先熔炼金属Mg，然后按质量分数从高到低依次加入,全部熔炼后进行机械搅拌和超声处理，所述预热温度200-300℃，所述熔炼温度800--900℃，

(3)将熔炼的金属溶液保持冷却温度700℃进行浇注，

(4)将浇注的金属经过标准热处理工艺进行处理。