[发明专利]一种变形镁合金及其制备方法

说明书

本公开公开了一种变形镁合金及其制备方法，该变形镁合金含有合金元素、不可避免的杂质元素和余量的镁元素；以所述变形镁合金的总重量为基准，所述合金元素包括：3.0‑4.0重量％的Al，1.0‑2.0重量％的Zn，0.5‑1.0重量％的Mn和0.5‑2.5重量％的Sn。该配方得到的变形镁合金的抗拉强度不低于285MPa，屈服强度不低于185MPa，延伸率不低于15％。本公开改良了传统变形镁合金配方，提高了合金强度的同时对变形镁合金的塑韧性影响较小，并且根据本公开制备方法可以提高合金熔体凝固界面前沿的成分过冷度，促进形核，阻碍位错移动，强化合金基体。

技术领域

本公开涉及镁合金技术领域，具体地，涉及一种变形镁合金及其制备方法。

背景技术

由于镁合金具有质量轻、减震性好、电磁屏蔽性能好等优点，在航空航天、电子产品、汽车等行业均具有重要的应用价值与应用前景。

按加工方式，镁合金分铸造镁合金和变形镁合金，变形镁合金因其具有更高的强韧度及良好的内部组织，愈来愈受到关注。常用变形镁合金有AZ31、AZ61、AZ80、ZK60等，其中AZ31是最重要的工业用变形镁合金，但因其室温下强度较低，限制了其进一步的广泛应用。目前镁合金主要通过添加Sr、Re等合金化元素来强化镁合金的性能，但是添加了这些元素的镁合金成本高昂，难以大规模应用。因此，亟需一种价格合理，综合性能达到工业需求的镁合金。

发明内容

本公开的目的是提供一种变形镁合金，该变形镁合金成本较低，合金强度高。

为了实现上述目的，本公开提供一种变形镁合金，该变形镁合金含有合金元素、不可避免的杂质元素和余量的镁元素；以所述变形镁合金的总重量为基准，所述合金元素可以包括：3.0-4.0重量％的Al，1.0-2.0重量％的Zn，0.5-1.0重量％的Mn和0.5-2.5重量％的Sn。

通过上述技术方案，本公开提供的变形镁合金成本较其他镁合金明显降低，在提高了合金强度的同时对变形镁合金的塑韧性影响较小。

优选地，以所述变形镁合金的总重量为基准，所述合金元素可以包括3.0-4.0重量％的Al，1.0-2.0重量％的Zn，0.5-1.0重量％的Mn和1.5-2.5重量％的Sn。

优选地，所述变形镁合金中的杂质元素不超过0.1重量％。

优选地，所述变形镁合金的抗拉强度不低于285MPa，屈服强度不低于185MPa，延伸率不低于15％；优选地，所述变形镁合金的抗拉强度不低于300MPa，屈服强度不低于190MPa。

本公开第二方面，提供一种制备变形镁合金的方法，该方法包括如下步骤：S1.将熔炼原料在气体保护条件下进行熔炼，然后熔炼后的混合物料冷却至室温得到铸锭；所述熔炼原料含有合金元素、不可避免的杂质元素和余量的镁元素；在所述变形镁合金的总重量为100重量份的基准上，所述合金元可以素含有3-4重量份的Al，1-2重量份的Zn，0.5-1重量份的Mn和0.5-2.5重量份的Sn；S2.去除所述铸锭表层氧化层后进行均匀化处理然后进行热挤压处理。

优选地，步骤S1中，所述熔炼条件可以包括：温度为720℃-740℃，所述熔炼在真空熔炼炉中进行；气体保护所用的气体可以为含有0.4-0.6体积％的SF6和余量的CO2的混合气体。

优选地，步骤S1中，在进行熔炼前，可以对所述熔炼原料进行打磨，然后置于180-220℃温度下保持0.5-2h。

优选地，步骤S2中，所述均匀化处理的条件可以包括：加热温度为400℃-440℃，时间为10-14h。

优选地，步骤S2中，所述热挤压的条件可以包括：挤压温度为330-380℃，挤压速度为15-20mm/s，挤压比为20-30，所需铸锭直径为80-100mm。