[发明专利]一种变形镁合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种变形镁合金及其制备方法，涉及合金材料技术领域。一种变形镁合金，按重量百分比计，制备变形镁合金的原料包括：锌4.0～8.0％、铋1.0～6.0％、锰0.2～1.0％、余量的镁和不可避免的杂质。该变形镁合金具有高强度、高塑性的特性，具有优良的力学性能，不含贵金属，成本低，具有较好的经济效益。一种变形镁合金的制备方法，包括：在含有SF₆的混合气体的保护中，加热经过预热的镁至熔化，加入经过预热的锌、铋、锰，升温待原料熔解后浇铸成锭；将铸锭进行挤压加工、热处理。该方法制备工艺简单，可控性强，制备成本低，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，且特别涉及一种变形镁合金及其制备方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小，比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物、碱的腐蚀性能好。由于镁合金具有质轻、减震、电磁屏蔽性能好、良好的切削加工性等的优点，在航空航天、电子产品、汽车等行业具有重要应用价值和广泛应用前景。

然而，镁合金为典型密排六方结构，室温变形时只有单一的基面滑移系，变形能力较差，限制了镁合金的应用。目前应用最多的变形镁合金系主要有AZ、ZK、AM以及Mg-RE系，大部分高强度镁合金都含有锆或者稀土元素，但贵金属Zr或者稀土元素的存在使得合金成本较高，限制了应用；不含锆的镁合金，虽然价格便宜，但强度较低，力学性能达不到工业需求。因此，发展一种不含锆的、综合性能良好的变形镁合金具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变形镁合金，该变形镁合金具有高强度、高塑性的特性，具有优良的力学性能，不含贵金属，成本低，具有较好的经济效益。

本发明的另一目的在于提供一种变形镁合金的制备方法，该方法制备工艺简单，可控性强，制备成本低，适合大规模生产。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种变形镁合金，按重量百分比计，制备变形镁合金的原料包括：

锌 4.0～8.0％、

铋 1.0～6.0％、

锰 0.2～1.0％、

余量的镁和不可避免的杂质。

本发明提出一种变形镁合金的制备方法，包括：在含有SF₆的气体的环境中，加热原料至熔化，浇铸成锭。

本发明提供的一种变形镁合金及其制备方法的有益效果是：

一种变形镁合金，采用锌作为第一合金化元素，保证了固溶强化和时效强化的效果；铋元素的加入提高了合金的塑性变形能力，降低热加工时的开裂倾向，具有显著的时效强化效果，同时Mg₃Bi₂相的形成可以改善合金高温性能；加入少量锰元素可以在尽量不降低塑性的同时改善挤压合金的组织形貌，提高合金力学性能，有效的去除合金熔体中的杂质Fe元素，提高合金的耐蚀性。本发明变形镁合金材料具有良好的低温成型能力；不含贵金属，成本低，具有较好的经济效益。

一种变形镁合金的制备方法，该方法通过挤压变形可以获得传统高强镁合金的强度，同时伸长率大大提高，并且通过热处理进一步提高材料的力学性能。制备过程简单，制备成本低，适合规模化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的变形镁合金的挤压态金相组织显微图；