[发明专利]一种可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金，其特征在于组织特征是能够通过固溶处理得到Mg基单相固溶体，通过快速时效析出大量纳米尺度的Mg-Sn-Li析出相，产生显著时效强化效果；性能特征要求能够在15min～5h达到时效硬度峰值，峰值硬度为70～120HV；所述镁合金成分为：Sn含量为2.5～6.5％，Li含量为0.3～2.5％，其余为Mg；

所述镁合金中还含有Ca、Sr、Si、Zr、Mn、Ag、Cu、Na元素中的至少一种，各元素含量为：Ca：0.1～2.5％，Sr：0.01～0.08％，Si：0.1～0.4％，Zr：0.3～1％，Mn：0.1～1.5％，Ag：0.1～2％，Cu：0.1～2％，Na：0.02～0.5％；

快速时效后，合金的晶粒尺寸20μm，Mg-Sn-Li析出相的尺寸30nm。

2.一种如权利要求1所述可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金的制备方法，其特征在于所述的合金要进行快速时效热处理，其工艺为以下3种的任何一种：

工艺1：铸造→均匀化热处理→塑性变形→固溶→淬火→快速时效；

工艺2：铸造→均匀化热处理→固溶→淬火→塑性变形→快速时效；

工艺3：铸造→均匀化热处理→固溶→淬火→塑性变形→短时预时效→塑性变形→快速时效。

3.如权利要求2所述可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金的制备方法，其特征在于所述的工艺中，铸造的熔炼温度为680～740℃，精炼时间为3～20min；均匀化热处理温度为300～600℃，保温时间为1～48h；固溶的温度为350～600℃，保温时间为10min～1h；淬火在0～100℃水或矿物淬火油中进行；快速时效的温度为140～300℃，保温时间为15min～5h；短时预时效的温度为80～200℃，保温时间为1min～2h。

4.如权利要求2可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金的制备方法，其特征在于所述的工艺中，所述塑性变形包括挤压、轧制、拉拔和锻造中的至少一种且可以是任意2～4种工艺的组合，包括单道次变形和多道次变形；挤压的温度为150～450℃，单道次挤压比为10～80，多道次总挤压比为10～200；轧制的温度为-190～400℃，单道次变形量为2～60％，多道次总变形量为10～99％；拉拔的温度为100～400℃，单道次加工率为5～35％，多道次总加工率为60～99％；锻造的温度为250～420℃，变形量为10～80％。

5.如权利要求4所述可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金的制备方法，其特征在于所述工艺中的轧制温度在-190℃至-100℃时为深冷轧制，每道次轧制前需放入液氮中降温，降温时间为1～60min。

6.如权利要求2所述的可快速时效强化的Mg-Sn-Li系镁合金的制备方法，其特征在于快速时效后，室温拉伸屈服强度为200～500MPa，抗拉强度为250～550MPa，断后伸长率为1～30％，细胞毒性为0～2级，生物相容性良好。