[发明专利]一种高均匀延伸率高加工硬化非稀土镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高均匀延伸率高加工硬化非稀土镁合金，其特征在于，包括按重量百分比计的以下元素组分：Al 6.0%，Ca 1.0%，其余为Mg；

该镁合金采用以下方法制备得到：

（1）铸造：

首先，将纯镁锭、纯铝锭和镁钙中间合金放置在烘干箱中预热至200℃；然后，将纯镁锭在99 vol.% CO₂和1 vol.% SF₆混合气体的保护下放入坩埚中，待镁锭全部熔化后在坩埚中放入纯铝锭和镁钙中间合金；将熔体升温至750℃保温15分钟，随后搅拌2分钟以保证合金溶液充分混合；熔体静置10分钟后加入精炼剂充分搅拌2分钟，将精炼后得到的表面残渣去除，随后将熔体在750℃保温15分钟；将熔体降温至730℃时去除表面残渣，然后浇入金属型模具中得到铸态的Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca合金；浇铸过程中熔体和模具均用99 vol.%CO₂和1 vol.% SF₆混合气体保护，所选用模具提前在烘干箱中预热至200℃；

（2）均匀化：

首先，将得到的Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca合金机加工至挤压尺寸；然后，将机加工样品在450℃均匀化热处理24小时，热处理结束后将其放入水中进行淬火处理；热处理过程中采用硫化亚铁FeS颗粒进行防氧化保护；

（3）热挤压：

首先，将均匀化处理后的Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca镁合金铸锭在250℃温度下预热30分钟，同时将挤压比1：18的热挤压模具升温并于250℃下保温；然后，在Mg-6 wt.% Al-1wt.% Ca镁合金铸锭表面涂上润滑油后放入热挤压模具中，随即采用挤压速度2 mm·s^-1进行挤压；挤压之后得到的棒材直接放入水中进行淬火处理，得到最终产物Mg-6 wt.% Al-1wt.% Ca镁合金。

2.如权利要求1所述的一种高均匀延伸率高加工硬化非稀土镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）铸造：

首先，将纯镁锭、纯铝锭和镁钙中间合金放置在烘干箱中预热至200℃；然后，将纯镁锭在99 vol.% CO₂和1 vol.% SF₆混合气体的保护下放入坩埚中，待镁锭全部熔化后在坩埚中放入纯铝锭和镁钙中间合金；将熔体升温至750℃保温15分钟，随后搅拌2分钟以保证合金溶液充分混合；熔体静置10分钟后加入精炼剂充分搅拌2分钟，将精炼后得到的表面残渣去除，随后将熔体在750℃保温15分钟；将熔体降温至730℃时去除表面残渣，然后浇入金属型模具中得到铸态的Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca合金；浇铸过程中熔体和模具均用99 vol.%CO₂和1 vol.% SF₆混合气体保护，所选用模具提前在烘干箱中预热至200℃；

（2）均匀化：

首先，将得到的Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca合金机加工至挤压尺寸；然后，将机加工样品在450℃均匀化热处理24小时，热处理结束后将其放入水中进行淬火处理；热处理过程中采用硫化亚铁FeS颗粒进行防氧化保护；

（3）热挤压：

首先，将均匀化处理后的Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca镁合金铸锭在250℃温度下预热30分钟，同时将1：18的热挤压模具升温并于250℃下保温；然后，在Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca镁合金铸锭表面涂上润滑油后放入热挤压模具中，随即采用挤压速度2 mm·s^-1进行挤压；挤压之后得到的棒材直接放入水中进行淬火处理，得到最终产物Mg-6 wt.% Al-1 wt.% Ca镁合金。

3.根据权利要求2所述的一种高均匀延伸率高加工硬化非稀土镁合金的制备方法，其特征在于，浇铸所选模具为钢制模具，且浇铸前模具先预热30~120分钟。

4.根据权利要求2所述的一种高均匀延伸率高加工硬化非稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述纯镁锭的纯度不低于99.95%，所述纯铝锭的纯度不低于99.95%，所述镁钙中间合金中，钙的重量百分数为15~25%。