[发明专利]一种Mg-Mn-Sn-Ti镁合金材料及其制备方法与应用

摘要

本发明属于镁合金材料领域，具体涉及一种Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金材料及其制备方法与应用。本发明首先按一定质量比分别制备出Mg‑Mn与Sn‑Ti两种中间合金，然后按Mg‑Mn合金与Sn‑Ti合金质量百分比为99:1～91:9的比例将Sn‑Ti合金加入到液态的Mg‑Mn合金中进行熔炼和浇铸，最后通过超声辅助等通道挤压制备得到Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金材料。本发明将超声振动与等通道挤压技术结合起来同时应用于镁合金的塑性成形，只需进行一次挤压，即可得到合金组织变形均匀，晶粒细化的Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金材料，从而实现了Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金力学性能优良、抗腐蚀能力强、生物相容性好的特性。本发明提供的Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金材料可应用在汽车部件、3C产品和医学植入材料领域。

主权项

1.一种Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金材料的制备方法，其特征在于所述制备方法步骤如下：步骤一、取纯度为99.99％的Sn、Ti粉末按名义质量比为9：1在真空中进行熔炼，经超声处理后降至室温，制得成分均匀的Sn‑Ti合金待用；取纯度为99.99％的Mg、Mn粉末按名义质量比为97：3在真空中进行熔炼，降至室温，制得的Mg‑Mn合金待用；步骤二、按一定质量比称取步骤一制得的Mg‑Mn合金、Sn‑Ti合金，将Mg‑Mn合金、Sn‑Ti合金与覆盖剂放置在干燥箱内进行预热；步骤三、在石墨坩埚底部撒上覆盖剂，将预热的Mg‑Mn合金放入石墨坩埚，在Mg‑Mn合金表面均匀撒上一定质量的覆盖剂，均匀加热使Mg‑Mn合金熔化为液态；将预热的Sn‑Ti合金放入液态的Mg‑Mn合金中，均匀升温并保温一定时间，经超声处理后制得成分均匀的Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金熔体；所述Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金熔体的熔炼在氩气的保护下进行；步骤四、将步骤三制得的Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金熔体降低温度并保温一定时间，去掉氧化膜后倒入模具中冷却静置，制得Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金铸锭；步骤五、将步骤四制得的Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金铸锭放入超声辅助等通道挤压装置的等通道模具中，将所述Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金铸锭在超声作用下以一定挤压温度和挤压速度进行等通道挤压，制得Mg‑Mn‑Sn‑Ti镁合金材料，所述镁合金材料中Mg和Mn的质量百分含量之和为91～99％，Sn和Ti的质量百分含量之和为1～9％；其中所述Mg和Mn的质量比为97:3，所述Sn和Ti的质量比为9:1。