[发明专利]一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金及其制备工艺。

背景技术

镁合金板材是航空、航天工业不可缺少的材料。航空材料减重带来的经济效益和性能改善十分显著，商用飞机与汽车减重相同质量带来燃油费用节省，前者是后者的近100倍，而战斗机的燃油费节省又是商用飞机的近10倍，更重要的是其机动性能改善可以极大提高其战斗力和生存能力。正因为如此，航空工业才会采取各种措施增加镁合金应用。现在飞机所用的铝材料约占飞机总重量的85%，高强度、耐腐蚀的镁合金板比铝板性能更好，在飞机上应用更有优势。

镁合金是减轻武器装备质量，实现武器装备轻量化，提高武器装备各项战术性能的理想结构材料。军工上应用，如直升机、歼击机都要大量使用；坦克、装甲车、军用吉普车、枪械武器等等，可使单兵综合作战系统降到6.37Kg。用镁板制造子弹壳、炮弹壳，使单兵子弹负载增加一倍。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金及其制备工艺，以获得性优异的Mg-5%Cu合金，以满足其在各领域的应用要求。

本发明的技术方案是：一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金，合金组分质量分数为：Cu：5.0，Sb：0.25，Mn：0.4，其余为Mg。

一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金的制备工艺，包含以下步骤：以纯Mg、纯Cu、Al2Sb和Al2Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备Mg-5%Cu合金，合金铸锭均匀化后经热轧、冷轧制成厚2.15mm的薄板,总变形量达到92%，后经退火即可。

本发明的有益效果：

(1)在Mg-5%Cu合金单独添加和复合添加微量Sb、Mn消除了合金枝晶组织,但晶粒细化效果不明显；

(2)单独添加和复合添加微量Sb、Mn都明显提高了Mg-5%Cu合金的强度,复合添加比单独添加的强化作用更显著；

(3)单独添加和复合添加微量Sb、Mn都抑制Mg-5%Cu合金退火过程中的再结晶,复合添加比单独添加的抑制再结晶效果更强烈。

附图说明

图1为（a）为A试样，（b）为C试样，（c）为D试样的金相图。

具体实施方式

以纯Mg、纯Cu、Al2Sb和Al2Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备4种Mg-5%Cu合金(其成分见表1)。合金铸锭均匀化后经热轧、冷轧制成厚2.15mm的薄板,总变形量达到92%。然后沿轧向截取拉伸试样,试样经退火后在CSS244100电子万能材料实验机上进行拉伸试验。金相样品经氟硼酸水溶液电解抛光复膜后,在POLYVER2MET光学显微镜下用偏光观察。透射电镜样品经机械减薄后双喷穿孔而成,电解液为30%硝酸甲醇溶液,温度为-20℃,显微组织观察在H800透射电镜上进行。

表1合金的名义化学成分（质量百分数，%）