[发明专利]一种高强度耐腐蚀镁合金及其制备方法

说明书

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀镁合金及其制备方法。所述的高强度耐腐蚀镁合金由如下按质量百分比计的原料组分制备得到：7.0～7.5％Sn，0.2～0.6％Bi，0.1～0.3％Sb，余量为Mg和不可避免的杂质。本发明上述将高强度耐腐蚀镁合金的组分镁、锡、铋和锑熔炼铸造，得到铸态合金；然后将铸态合金进行热处理，得到高强度耐腐蚀镁合金。该高强度耐腐蚀镁合金具有良好的室温强度和耐腐蚀性能，室温抗拉强度高于270MPa，在3.5wt％NaCl溶液中的腐蚀速率低于0.6mm/a。与商用镁合金AZ91相比，具有更高的强度和更好的耐腐蚀性能，在电子产品等领域中有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀镁合金及其制备方法。

背景技术

镁合金具有密度小、比强度高、电磁屏蔽和阻尼性能好以及尺寸稳定、价格低廉、易回收利用等优点，被誉为“21世纪最具发展潜力和前途的绿色工程材料”，在许多领域中，特别是在电子产品(如笔记本电脑、数码相机、手机等)外壳方面，具有其他材料无法比拟的优点。

虽然相继出现了一些性能较好的镁合金，但是一般都含有价格较高的稀土元素，致使合金的成本过高，应用受到限制。Mg-Al系合金是重要的商用低成本镁合金系，AZ91就是其中获得商业化应用的典型牌号之一。由于AZ91合金中有网状Mg₁₇Al₁₂相的存在，既影响强度又促进腐蚀，从而导致该合金的强度和耐腐蚀性能不佳，严重阻碍其在电子产品中的应用。

为了解决这个问题，开发不含Al的低成本镁合金系就成为重要的研究课题。稀土(如Y、Nd)加入后效果显著，但稀土元素价格较高。碱土元素(如Ca)多以中间合金的形式加入，生产成本较高。除稀土和碱土元素外的其他元素，如Sn，由于熔点低于镁，可以纯金属的形式加入，在镁中溶解度高，且可与镁形成高熔点的化合物，既可简化工艺降低生产成本，又可细化晶粒改善合金性能。因此，Mg-Sn系合金成为发展低成本高性能镁合金的一个重要方向。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种高强度耐腐蚀镁合金，该高强度耐腐蚀镁合金为Mg-Sn系合金，具有优良的室温强度和耐腐蚀性能，可满足电子产品外壳等零部件用镁合金材料的要求，在电子产品领域有着广阔的应用前景。

本发明的另一目的在于提供上述高强度耐腐蚀镁合金的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述高强度耐腐蚀镁合金的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高强度耐腐蚀镁合金，由如下按质量百分比计的原料组分制备得到：

7.0～7.5％Sn，0.2～0.6％Bi，0.1～0.3％Sb，余量为Mg和不可避免的杂质；

所述的高强度耐腐蚀镁合金的制备方法，包含如下步骤：

将高强度耐腐蚀镁合金的组分镁、锡、铋和锑熔炼铸造，得到铸态合金；然后将铸态合金进行热处理，得到高强度耐腐蚀镁合金；

所述的镁、锡、铋和锑的纯度优选为不小于99.5％；

所述的熔炼铸造的具体操作优选为：

在CO₂+SF₆混合气体保护下熔炼，原料熔化后待镁合金液升温至720℃时，浇铸到钢制模具中，得到铸态合金；

所述的熔炼优选在坩埚和中频感应炉中进行；

所述的坩埚优选为刚玉坩埚；

所述的热处理优选为固溶处理和时效处理；

所述的固溶处理的条件优选为500℃固溶处理2～4h；