[发明专利]一种非稀土高强变形镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种非稀土高强变形镁合金，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：Sn：6.0～10.0 wt.%，Zn：1.5～6.0 wt.%，Mn：0.15～1.0 wt.%，Cu：0.1～2.0wt.%，Na：0.01～0.2wt.%，不可避免的Fe、Ni、Si杂质总量小于0.03%，其余为Mg；所述非稀土高强变形镁合金的制备方法如下：

（1）以纯镁锭、纯锡锭、纯锌锭、纯铜粉、镁锰中间合金和金属钠为原料，经表面预处理后，按所述镁合金组分的质量百分比进行计算配料；

（2）将纯镁锭放入熔炼炉的坩埚中至所述纯镁锭熔化，待镁熔体温度升至720±20℃时，依次将预热到200-300℃的纯锌锭和纯锡锭加入所述镁熔体中至所述纯锌锭和纯锡锭充分熔化，打渣后升温至780-820℃时，再将预热到200-300℃的镁锰中间合金加入所述镁熔体中至所述镁锰中间合金充分熔化，打渣后降温至680-710℃时，将纯铜粉加入所述镁熔体中至所述纯铜粉充分熔化，打渣后升温至700-730℃时，将金属钠加入所述镁熔体中，搅拌均匀后，静置5-10min后撒入精炼剂并充分搅拌，将所述镁熔体温度控制在720±10℃，保温静置20-40min，最后采用金属模铸造，制备成合金铸锭；

合金的熔化、搅拌、静置和浇注是在CO₂和SF₆的混合气体保护下进行的；

（3）将步骤（2）中制备的合金铸锭进行三级固溶处理；

（4）将经步骤（3）处理后的合金铸锭预热后，放入模具中进行变形处理后空冷，得到非稀土高强变形镁合金。

2.如权利要求1所述的一种非稀土高强变形镁合金，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：Sn：7.2～8.7 wt.%，Zn：1.5～4.0 wt.%，Mn：0.2～0.8 wt.%，Cu：0.1～1.5wt.%，Na：0.05～0.15 wt.%，不可避免的Fe、Ni、Si杂质总量小于0.03%，其余为Mg。

3.如权利要求1所述的一种非稀土高强变形镁合金，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：Sn：8.0～8.5 wt.%，Zn：1.9～2.2wt.%，Mn：0.25～0.35 wt.%，Cu：0.15～1.45wt.%，Na：0.08～0.11 wt.%，不可避免的Fe、Ni、Si杂质总量小于0.03%，其余为Mg。

4.如权利要求1所述的一种非稀土高强变形镁合金，其特征在于，按质量百分比计，包括如下组分：Sn：8.03 wt.%，Zn：1.98 wt.%，Mn：0.26 wt.%，Cu：0.46wt.%，Na：0.10 wt.%，不可避免的Fe、Ni、Si杂质总量小于0.03%，其余为Mg。

5.制备如权利要求1所述的一种非稀土高强变形镁合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以纯镁锭、纯锡锭、纯锌锭、纯铜粉、镁锰中间合金和金属钠为原料，经表面预处理后，按所述镁合金组分的质量百分比进行计算配料；

（2）将纯镁锭放入熔炼炉的坩埚中至所述纯镁锭熔化，待镁熔体温度升至720±20℃时，依次将预热到200-300℃的纯锌锭和纯锡锭加入所述镁熔体中至所述纯锌锭和纯锡锭充分熔化，打渣后升温至780-820℃时，再将预热到200-300℃的镁锰中间合金加入所述镁熔体中至所述镁锰中间合金充分熔化，打渣后降温至680-710℃时，将纯铜粉加入所述镁熔体中至所述纯铜粉充分熔化，打渣后升温至700-730℃时，将金属钠加入所述镁熔体中，搅拌均匀后，静置5-10min后撒入精炼剂并充分搅拌，将所述镁熔体温度控制在720±10℃，保温静置20-40min，最后采用金属模铸造，制备成合金铸锭；

合金的熔化、搅拌、静置和浇注是在CO₂和SF₆的混合气体保护下进行的；

（3）将步骤（2）中制备的合金铸锭进行三级固溶处理；

（4）将经步骤（3）处理后的合金铸锭预热后，放入模具中进行变形处理后空冷，得到非稀土高强变形镁合金。