[发明专利]一种低成本高强高模量铸造镁合金及制备方法

权利要求书

1.一种低成本高强高模量铸造镁合金，其特征在于，以该铸造镁合金的总重量计，该铸造镁合金包括：3.0～10.0％Zn、2～10.0％Li、1～6.0％Al、0.01～3.0％Mn、0.01～1.0％Cu、杂质元素Fe0.002％、杂质元素Ni0.001％，其余为Mg。

2.根据权利要求1所述的低成本高强高模量铸造镁合金，其中，以该铸造镁合金的总重量计，该铸造镁合金包括：6.0～9.0％Zn、3～8.0％Li、1～5.0％Al、0.5～2.0％Mn、杂质元素Fe0.001％、杂质元素Ni0.0008％，其余为Mg。

3.根据权利要求1或2所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将经过烘烤处理的纯Mg、Mg-Li中间合金、Mg-Mn中间合金、纯Zn、纯Al和纯Cu混合并进行真空熔炼处理，得到合金铸锭；将所述合金铸锭依次进行固溶处理、淬火处理和时效处理，得到所述低成本高强高模量铸造镁合金。

4.根据权利要求3所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述纯Mg中的Mg含量为＞99.99％；所述纯Zn中的Zn含量为＞99.99％；所述纯Al中的Al含量为＞99.99％；所述纯Cu中的Cu含量为＞99.99％；所述Mg-Li中间合金为Mg-18～22％Li；Mg-Mn中间合金为Mg-8～12％Mn。

5.根据权利要求3所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述真空熔炼处理包括：

(1)将经过烘烤处理的纯Mg、Mg-Li中间合金、Mg-Mn中间合金、纯Zn、纯Al和纯Cu放入真空感应熔炼炉的坩埚内，合炉抽真空至炉内真空度小于1Pa后，向炉内充入高纯氩气至0.3～0.5个大气压，并再次抽真空至炉内真空度小于1Pa后，向炉内充入高纯氩气至0.3～0.5个大气压；

(2)打开所述真空感应熔炼炉加热电源，进行感应熔炼至所述经过烘烤处理的纯Mg、Mg-Li中间合金、Mg-Mn中间合金、纯Zn、纯Al和纯Cu完全化清；

(3)升温至精炼温度，进行精炼处理；待精炼处理完成后，进行浇注，得到所述合金铸锭。

6.根据权利要求5所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述烘烤处理的温度为120～160℃，时间为1.5～2.5h。

7.根据权利要求5所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述真空感应熔炼炉的坩埚选用石墨坩埚、金属坩埚或氧化钙坩埚；

所述精炼处理的温度为730～780℃，时间为5～20min；

所述熔体浇注在680～720℃下进行；

所述合金铸锭的横截面直径为90～110mm。

8.根据权利要求3所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述固溶处理的温度为350～450℃，时间为16～60h。

9.根据权利要求3所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述淬火处理包括：将经过所述固溶处理的合金铸锭放入50～80℃热水中进行淬火至室温。

10.根据权利要求3所述的低成本高强高模量铸造镁合金的制备方法，其中，所述时效处理包括：将经过所述淬火处理的合金铸锭在60～100℃下预时效6～24h后，继续升温至175～220℃下时效5～30h，空冷至18-30℃。