[发明专利]一种高性能的镁合金材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能的镁合金材料及制备方法，本发明的镁合金材料按质量百分比，包括以下组成：Zn元素：4.0％‑7％，Zr元素：0.4％‑1.2％，Nd元素：1％‑2％，Y元素：0.5％‑2％，其余为镁元素。本发明的镁合金材料的力学性能较高，抗拉强度最低为260MPa。

技术领域

本发明涉及合金材料领域，尤其涉及一种高性能的镁合金材料及制备方法。

背景技术

当前实用金属材料中最轻的是镁合金，它有“21世纪绿色工程材料”的美称。镁合金具有比强度高、弹性模量大、散热好、减震性好、承受冲击载荷能力强等优点。镁合金在某些特定环境下可以代替塑料、铝合金和钢制零件，是交通运输行业、航空航天、通讯电子等领域不可或缺的金属材料之一。但是，镁合金室温塑性差、强度低，这在一定程度上限制了它的应用。因此，对于高强镁合金的研究与制备就显得尤为重要。目前，高强度镁合金的强化工艺有大塑性变形、合金强化、热处理等。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的技术问题，而提供一种高性能的镁合金材料及制备方法，其力学性能较高，抗拉强度最低为260MPa。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种高性能的镁合金材料，其特殊之处在于：所述镁合金材料按质量百分比，包括以下组成：Zn元素：4.0％-7％，Zr元素：0.4％-1.2％，Nd元素：1％-2％，Y元素：0.5％-2％，其余为镁元素。

进一步的，Y元素为Mg-Y中间合金。

进一步的，Nd元素为Mg-Nd中间合金。

进一步的，Zr元素为Mg-Zr中间合金。

进一步的，Zn元素为纯元素。

一种制备上述的高性能的镁合金材料的方法，其特殊之处在于：所述制备方法包括以下步骤：

1)合金配料:按照配合比例配合后熔炼成铸锭，熔炼设备为中频熔炼炉，合金铸锭含Zn元素：4.0％-7％，Zr元素：0.4％-1.2％，Nd元素：1％-2％，Y元素：0.5％-2％，其余为镁元素；

2)铸锭退火：对铸锭进行均质化处理：均质化温度：280℃-350℃，时间：8h；水淬；

3)挤压。

进一步的，步骤1)中的熔炼工艺如下：炉内通入保护气：SF₆+CO₂，SF6体积占比为：0.05-1％，其余为CO₂，加热功率10-20kw预加热10-25分钟后，加热功率15-35kw加热至溶液全熔，然后在加热功率30-35kw保温20-40分钟，再以加热功率10-20kw降温15-30分钟至浇注温度，浇铸温度：670℃-730℃，然后浇注。

进一步的，步骤中3)挤压的具体步骤如下：

铸锭加热时间：D÷1.2mm/min(D为铸锭直径，单位mm)；

铸锭加热温度：260-300℃；

挤压模具温度：280-320℃；

挤压比：15-40。

进一步的，步骤3)之后还包括步骤4)挤压产品的时效处理：挤压产品时效处理温度：150-210℃，保温时间：8-12小时。

本发明的有益效果是：

1)在合金中添加1％-2％的Nd元素以增强合金的固溶强化作用和细晶强化作用；

2)在合金中添加0.5％-2％的Y元素以增强合金的抗氧化性能；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：