[发明专利]一种高强度镁合金材料及其制备方法

说明书

本发明适用于镁合金材料技术领域，提供了一种高强度镁合金材料及其制备方法，由以下重量百分比的组份组成：Ca：0.2~0.4％，Zn：2.0~3.0％，Lu：1.0~4.0％，Ni：1~1.4％，Ti：0.8~1.6％，Zr：0.4~0.8％，Fe：0.06~0.1％，余量为Mg和不可避免的杂质。本发明以Mg‑Zn、Mg‑Zr、Mg‑Lu中间合金和Ca、Ni、Mg为原材料通过熔融铸造以及挤压工艺制备出高强度镁合金材料，该制备方法简单便于操作，并且该合金中各个元素相互配合作用，提高了镁合金材料的强度，使得生产出来的镁合金抗拉强度高，屈服强度高，延伸率大，性能优异，适用范围广泛。

技术领域

本发明属于镁合金材料技术领域，尤其涉及一种高强度镁合金材料及其制备方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，具有铸造性能好、减震性能强、模具寿命高和尺寸稳定性强等优点。另外，镁合金的密度只有1.8～2.0g/cm3，是铝的2/3，钢的1/4。采用镁合金能减轻整车重量，可在铝合金的基础上再减轻15～20％。

但是，镁合金的力学性能（强度和塑性）普遍较低。高强韧WE54镁合金的屈服强度介于220～240MPa之间，抗拉强度仅有280～300MPa，延伸率6～8％，抗拉强度、屈服强度和延伸率低，使镁合金的应用受到很大限制。

发明内容

本发明提供一种高强度镁合金材料及其制备方法，旨在解决背景技术中常用镁合金的力学性能（强度和塑性）普遍较低的问题。

本发明是这样实现的，一种高强度镁合金材料，由以下重量百分比的组份组成：Ca：0.2~0.4％，Zn：2.0~3.0％，Lu：1.0~4.0％，Ni：1~1.4％，Ti：0.8~1.6％，Zr：0.4~0.8％，Fe：0.06~0.1％，余量为Mg和不可避免的杂质。

优选的，由以下重量百分比的组份组成：Ca：0.25~0.35％，Zn：2.4-2.8％，Lu：2.0~3.0％，Ni：1~1.2％，Ti：1.0~1.4％，Zr：0.6~0.8％，Fe：0.06~0.1％，余量为Mg和不可避免的杂质。

优选的，Lu与Ni的重量比是3:1。

优选的，不可避免的杂质的重量百分比含量≤0.05％。

一种高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将Mg-Zn、Mg-Zr、Mg-Lu中间合金和Ca、Ni、Mg加入熔炉中，升温至770~850℃充分熔化，然后在熔炉中加入Fe并搅拌均匀；

S2、将Ti加入熔炉中，升温至1800~2000℃，熔化后迅速加入S1中处理后的熔炉并搅拌均匀，然后扒渣，并静置6~10min，降温至1750~1950℃，浇铸得铸态镁合金；

S3、将S2中所得到的铸态镁合金先进行匀质化处理，然后再将匀质化处理后的镁合金进行热挤压处理。

优选的，S3中匀质化处理温度为250~300℃，保温时间为12~15h。

优选的，热挤压处理时挤压的温度为500~600℃。