[发明专利]高端装备用高强镁合金材料及其生产方法

摘要

本发明提供了一种高端装备用高强镁合金材料及其生产方法，该镁合金材料组分中包含铝(Al)、锌(Zn)、锰(Mn)、锡(Sn)、硅(Si)、碳化钛(TiC)、稀土镧(La)、镁(Mg)，其重量百分比分别为铝(Al)4.5‑5.5％，锌(Zn)1.5‑2.5％，锰(Mn)0.5‑1.2％，锡(Sn)1.5‑3％，硅(Si)0.05‑0.15％，碳化钛(TiC)0.05‑0.15％，稀土镧(La)0.1‑0.3％，余量为镁(Mg)。本发明所提供的合金材料在原有的镁合金Mg‑Al‑Zn‑Mn的基础上改进其成分组成，并添加锡及硅元素以提高合金的延伸率、添加碳化钛颗粒及以镧为主的稀土元素以提高合金材料的可锻性；采用多次加热锻打的方法取代传统的挤压方式，分批次处理合金材料使其满足不同规格要求的板材，提高材料的成材率的同时改善了抗拉强度和延伸率。

主权项

一种高端装备用高强镁合金材料，其特征在于，该镁合金材料组分中包含铝(Al)、锌(Zn)、锰(Mn)、锡(Sn)、硅(Si)、碳化钛(TiC)、稀土镧(La)、镁(Mg)，其中，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为：铝(Al)：4.5‑5.5％，锌(Zn)：1.5‑2.5％，锰(Mn)：0.5‑1.2％，锡(Sn)：1.5‑3％，硅(Si)：0.05‑0.15％，碳化钛(TiC)：0.05‑0.15％，稀土镧(La)：0.1‑0.3％，余量为镁(Mg)；其中，所述高端装备用高强镁合金材料的生产方法具有以下步骤：1)按照重量比例及已知的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；2)采用工频坩埚电炉进行熔炼：首先，加热坩埚至320℃并加入0.5‑2公斤的金属卤化物溶剂A，其组成成分的重量百分比含量分别为MgCl2：40‑45％，KCl：30‑35％，BaCl2：10‑15％，CaF2：4‑6％，NaCl：4‑7％；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至500‑600℃，冲入保护性气体B，熔炼时间为1‑1.5小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30r/分；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至720‑750℃；加快搅拌速度至55r/min，时间为1‑1.5小时；3)将熔炼完成的合金液保温至500‑700℃，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；4)将经过步骤3)的熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体B；根据不同的形状铸造不同尺寸的板材，其厚度为10‑200mm，宽度为20‑400mm；5)锻打处理：将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为350‑400℃，时间为1‑1.5小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为0.5‑1小时，温度为300‑350℃，取出再次锻打至需要的尺寸；6)将锻打完成的板材进行铣床加工。