[发明专利]一种Mg-Zn-Ca合金及其加工方法

说明书

本发明提供一种Mg‑Zn‑Ca合金及其加工方法，所述方法先将镁锭、锌铸锭和MgCa₁₅合金锭进行熔炼，将熔融液在对应的模具中冷却得到铸态Mg‑Zn‑Ca合金铸锭，之后将铸态Mg‑Zn‑Ca合金铸锭在300～350℃下进行4～28h的固溶处理，得到固溶后的Mg‑Zn‑Ca合金，然后将固溶后的Mg‑Zn‑Ca合金进行打磨抛光，在300～350℃进行保温，将得到的Mg‑Zn‑Ca合金进行轧制，轧制的初始温度为300～350℃，得到轧制后的Mg‑Zn‑Ca合金，最后将轧制后的Mg‑Zn‑Ca合金在150～200℃下时效处理7～35h，冷却得到Mg‑Zn‑Ca合金。

技术领域

本发明属于镁基复合材料加工技术领域，具体为一种Mg-Zn-Ca合金及其加工方法。

背景技术

随着科技的发展，镁合金已逐渐走入人们的生活。航天航空工业、汽车工业对其轻量化的要求，3C产品领域对其轻、薄的要求使得镁合金有更好的发展潜力。镁合金密度小，只有1.7kg/m³，是铝的2/3，钢的1/4，质量轻，可以减轻结构件重量，显著改善其启动惯性，降低能源消耗，减少污染排放，增大运输机械的载重量和行驶速度。有着较高的比强度、比刚度，比刚度远高于工程塑料和钢铁相近，强度高于铝合金和钢，能够承受一定的负荷，有着很好的加工性能，切削性能高于其它金属材料，切削后不需要抛光，在节省材料成本方面具有很大优势。此外，优良的电磁屏蔽效果、良好的铸造性、尺寸稳定性、切削加工性，使其适合用于电子产品的外壳并且可以全回收还无污染，符合当今社会绿色可持续发展的前提，有着客观的经济效益。

镁合金具有高的震动阻尼容量，吸震性好，有利于减震和降低噪音。镁合金在受外力时容易产生大的变形，这一特性能使受力构件的应力分布更为均匀。镁合金具有较好的铸造性能。镁合金的比热和结晶潜热小，所以流动性好、凝固快。镁合金的充型流动速度约为铝合金的1.25倍，用于压铸生产时生产率比铝合金高40～50％。且镁制品厚度可小于0.6mm，这也是塑胶制品无法达到的。镁合金尺寸稳定性良好，不需要退火和消除应力就具有尺寸稳定性是镁合金一个很突出的特性，其体积收缩率仅为4％，是铸造金属中收缩量最低的一种。

但目前的铸造镁合金因其晶体中密排六方结构的镁的滑移系少，导致低温塑性差，铸造缺陷多，因此难以满足工业生产的需要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种Mg-Zn-Ca合金及其加工方法，加工周期短，获得低温塑性好，铸造缺陷较少且具有良好力学性能的Mg-Zn-Ca合金。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种Mg-Zn-Ca合金的加工方法，包括以下步骤：

步骤1，按(704～736):48:(16～48)的质量比，将镁锭、锌铸锭和MgCa₁₅合金锭进行熔炼，之后将熔炼得到的熔融液在对应的模具中冷却，得到铸态Mg-Zn-Ca合金铸锭；

步骤2，将铸态Mg-Zn-Ca合金铸锭在300～350℃下进行4～28h的固溶处理，得到固溶后的Mg-Zn-Ca合金；

步骤3，将固溶后的Mg-Zn-Ca合金进行打磨抛光，之后在300～350℃进行保温，最后将得到的Mg-Zn-Ca合金进行轧制，轧制的初始温度为300～350℃，得到轧制后的Mg-Zn-Ca合金；

步骤4，将轧制后的Mg-Zn-Ca合金在150～200℃下时效处理7～35h，之后冷却得到Mg-Zn-Ca合金。

优选的，步骤1将镁锭、锌铸锭和MgCa₁₅合金锭在700～750℃下熔炼10～25min，得到熔融液。

进一步，步骤1先在500～550℃对镁锭进行熔炼，待镁锭融化后再加入锌铸锭和MgCa₁₅合金锭在所述温度下进行熔炼。