[发明专利]一种含Cu的高强Mg-Zn-Al系变形镁合金及其制备方法

摘要

本发明涉及一种含Cu的高强Mg‑Zn‑Al系变形镁合金及其制备方法，属于镁合金技术领域，该镁合金按质量百分比计，由以下组分组成：Zn：5.5‑6.5％，Al：2.5‑3.5％，Cu：0.1‑2.1％，不可避免杂质≤0.15％，余量为镁。通过向镁合金中添加0.1‑2.1％的Cu元素，使得连续网状分布的低熔点β‑Mg₁₇Al₁₂相逐渐转变为细小弥散分布的高熔点MgAlCu三元相，弱化了β‑Mg₁₇Al₁₂相的形成，不仅提高了合金的力学性能，还让合金可以在更高的温度下服役，其中，MgAlCu三元相能有效阻碍动态再结晶过程中晶粒的长大，最终挤压态的晶粒尺寸约为2μm。该镁合金的制备方法易于实施，耗时短，对设备的要求不高，且生产成本低，其中在对镁合金均匀化时先用石墨粉覆盖，然后再用铝箔进行包裹，可以很好地避免合金过热或过烧。

主权项

1.一种含Cu的高强Mg‑Zn‑Al系变形镁合金，其特征在于，按质量百分比计，所述镁合金由以下组分组成：Zn：6.0‑6.5%，Al：3.0‑3.5%，Cu：0.3‑1.2%，不可避免杂质≤0.15%，余量为镁；所述含Cu的高强Mg‑Zn‑Al系变形镁合金由如下方法制备：（1）熔炼：以纯镁锭，纯锌锭，纯铝锭和纯铜粉为原料，按所述镁合金组分的质量百分比进行计算配料，将预热到150±5℃的纯镁锭加入电阻炉中，加热升温到750±5℃至所述纯镁锭熔化，将镁熔体温度控制在720±5℃后依次将纯锌锭和纯铝锭加入至所述纯锌锭和纯铝锭充分熔化，静置后打渣搅拌，然后降温至680±5℃，将纯铜粉加入镁熔体中至所述纯铜粉充分熔化，再次静置后打渣搅拌，升温至720±5℃，加入精炼剂进行精炼，将镁熔体温度控制在720±5℃，保温静置30min后降温至700±5℃，最后采用金属模铸造，制得镁合金铸锭；整个熔炼过程在CO2和SF6的混合气体保护下进行；（2）机加工：去除步骤（1）中镁合金铸锭表面的氧化皮；（3）均匀化处理：将经步骤（2）处理后的镁合金铸锭进行双级均匀化处理；（4）热挤压：将经步骤（3）处理后的镁合金铸锭进行热挤压，制得含Cu的高强Mg‑Zn‑Al系变形镁合金。