[发明专利]一种镁合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料及热处理技术领域，涉及一种镁合金材料以及镁合金材料的制造方法。

背景技术

随着科技的发展，现今在各种产品的设计上都朝向质量轻、重环保的目标迈进，因此，对于产品材料的开发及特性选择上，需要作相当程度的考虑。其中，又以合金材料的应用范围最为广泛，在此以镁合金材料为例，镁金属为实用性金属中具有量轻、高制震能、及回收性优越等优点，并且可与其它金属元素结合而形成具有高强度重量比、以及良好的耐冲击性与耐磨性的镁合金材料。

以AZ80 镁合金为例，AZ80 镁合金是目前已商业化的锻造型镁合金，因其具有高强度与价格便宜等优点，因此，国内外不论是产业界或是学术界都积极从事研发AZ80 锻造型镁合金的相关工艺与应用技术。然而，AZ80 镁合金仍然存在有部分问题，例如，延展性不足，导致锻造的困难度增加、导热率及导电率不佳、焊接性不良、密度过高(1.81公克/每立方公分(g/cm3))，导致镁合金质量过重等限制。

发明内容

本发明针对现有镁合金的延展性不足、焊接性不良、及密度过高所导致的质量过重等问题，本发明提供一种镁合金及其制造方法，通过改变其冶炼工艺，使得其质量得到改善，达到提高其质量的目的。

本发明的技术方案是：

一种镁合金，其特征在于，由以下元素组成：

镁元素，其重量百分比为合金总组成的85％；

锂元素，其重量百分比为合金总组成的12％；

锌元素，其重量百分比为合金总组成的2％；

锰元素，其重量百分比为合金总组成的0.3％；

硅元素，其重量百分比为合金总组成的0.2％。

一种镁合金的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将包含有该镁元素及该硅元素的一合金材料置入一真空感应熔炼炉的一坩埚内；

(2)将真空感应熔炼炉进行抽真空处理；

(3)将真空感应熔炼炉的该坩埚进行加热，将该合金材料熔融；

(4)将熔融合金倒入含有惰性气体保护并预置一锂元素的一盛桶中，以熔融成含有该锂元素的合金；

(5)将含有该锂元素的熔融合金倒入一铸模中冷却成锭，并以挤锻方式成形加工，以形成一镁锂硅合金材料；

(6)将镁元素及该硅元素进行结合反应，以于该镁锂硅合金材料内部析出一硅化镁化合物。

本发明的有益效果为：本发明提出的一种镁合金及其制造方法，组分新颖，制作过程合理清晰，熔炼过程控制简便；本发明，是于包含有镁元素、铝元素、及硅元素的合金汤中添加锂元素，使得合金熔汤于凝固成锭并挤锻成为镁锂合金材料后，在降低材料密度的同时，其整体组织均匀细致，加上锂元素与铝元素会反应析出铝锂相，或是镁元素及硅元素反应析出硅化镁化合物，借以提高镁合金的刚性强度及无甚损其延展性。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明：

一种镁合金，由以下元素组成：

镁元素，其重量百分比为合金总组成的85％；

锂元素，其重量百分比为合金总组成的12％；

锌元素，其重量百分比为合金总组成的2％；

锰元素，其重量百分比为合金总组成的0.3％；

硅元素，其重量百分比为合金总组成的0.2％。

一种镁合金的制造方法，包括以下步骤：

(1)将包含有该镁元素及该硅元素的一合金材料置入一真空感应熔炼炉的一坩埚内；

(2)将真空感应熔炼炉进行抽真空处理；

(3)将真空感应熔炼炉的该坩埚进行加热，将该合金材料熔融；

(4)将熔融合金倒入含有惰性气体保护并预置一锂元素的一盛桶中，以熔融成含有该锂元素的合金；

(5)将含有该锂元素的熔融合金倒入一铸模中冷却成锭，并以挤锻方式成形加工，以形成一镁锂硅合金材料；

(6)将镁元素及该硅元素进行结合反应，以于该镁锂硅合金材料内部析出一硅化镁化合物。

本发明组分新颖，制作过程合理清晰，熔炼过程控制简便；本发明，是于包含有镁元素、铝元素、及硅元素的合金汤中添加锂元素，使得合金熔汤于凝固成锭并挤锻成为镁锂合金材料后，在降低材料密度的同时，其整体组织均匀细致，加上锂元素与铝元素会反应析出铝锂相，或是镁元素及硅元素反应析出硅化镁化合物，借以提高镁合金的刚性强度及无甚损其延展性。