[发明专利]一种镁合金材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及金属材料领域，具体涉及一种具有优异机械性能的镁合金材料及制备方法与应用。本发明提供了一种镁合金材料，以所述镁合金材料的总重为基准，所述镁合金材料包含2‑10重量％的铝、0.001‑1.0重量％的钪、0‑0.007重量％的铁、0‑0.002重量％的硅、0‑0.015重量％的钙、0‑0.012重量％的锰、0‑7.0重量％的锌、0‑10重量％的锡，其余为镁和不可避免的杂质的组成。采用本发明提供的镁合金材料制备的镁合金板材或型材具有较高的屈服强度和抗拉强度和较高的延伸率，克服了现有技术中镁合金延伸率低和强度低的弊端。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体涉及一种具有优异机械性能的镁合金材料及制备方法与应用。

背景技术

轻金属镁、铝其合金是轻量化技术路线中的重要材料之一。镁合金是以镁为基体加入其它元素组成的合金，特点是抗拉强度、屈服强度和延伸率与铝合金相当，密度小(1.8g/cm³)、对振动、冲击的吸收性能好、铸造流动性好。目前镁合金主要用于一些非承载件或承载小的部件上，如门框、车顶框、变速器壳体、油泵壳、凸轮盖、进气管等；而铝合金具有密度小(2.7g/cm³)、仅为钢铁的1/3，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好，主要合金元素有铝锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金，主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。此外，铝资源广、可再生利用、具有良好的工艺性、吸收冲击性能好，耐腐蚀等特点。其主要用于车身外板等注重强度、刚度的部位。如车厢盖、发动机罩、提升式后车门等；主要用于车身内板等形状复杂的部位。

基于能源危机和环境污染问题，全球每个国家都在出台相关法律法规，遏制环境污染，降低能源消耗。一些企业在不断的减轻汽车质量，以较少对环境的污染。汽车的轻量化不仅仅是减轻汽车质量，还应该考虑汽车的安全性、操作舒适性、平顺性等，尤其是汽车的安全性。过渡的减少对钢材的使用，会降低汽车碰撞安全性，发生碰撞时汽车车身防撞结构易变形，会危及成员生命安全。因此，作为结构材料，需要同时满足轻量化及对机械强度的要求。

发明内容

为了针对现有技术中存在的弊端，本发明提供一种具有优异机械性能的镁合金材料及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种镁合金材料，其中，以所述镁合金材料的总重为基准，所述镁合金材料包含2-10重量％的铝、0.001-1.0重量％的钪、0-0.007重量％的铁、0-0.002重量％的硅、0-0.015重量％的钙、0-0.012重量％的锰、0-7.0重量％的锌、0-10重量％的锡，其余为镁和不可避免的杂质的组成。

本发明还提供了上述镁合金材料的制备方法，包括如下步骤：

熔融合金元素得到镁合金铸锭阶段；

均质化处理镁合金铸锭阶段；

将上述均质化的镁合金铸锭预热后挤压成型阶段。

此外，本发明还提供了上述镁合金材料在在制备镁合金型材或镁合金板材中的应用。

根据本发明的镁合金材料，由于采用了轻金属镁、铝及钪元素作为组成成分，保证了轻量化的同时使得镁合金材料具有优异的机械性能，其屈服强度达到120-270MPa，抗拉强度达到160-330MPa，延伸率为6-23.8％。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。