[发明专利]一种高强度镁合金材料及其制备方法

说明书

本发明关于高性能镁合金材料技术领域，特别是关于一种高强度镁合金材料，所述镁合金材料由以下成分组成：Lu：2.0～3.5wt.％；Ni：0.8～1.5wt.％；Ca：0.1～0.5wt.％；余量为Mg和不可避免的杂质，杂质含量≤0.03wt.％；与镁合金化的Lu与Ni元素的质量比是2:1～4:1。向镁合金中加入了含特定配比的Lu、Ni及Ca合金化元素，通过铸造+挤压工艺制备出了一种高强度镁合金材料，该镁合金的抗拉强度高达320～340MPa，屈服强度高达260～290MPa，延伸率大于8％，是一种优异的高强度镁合金材料。

技术领域

本发明关于高性能镁合金材料技术领域，特别是关于一种高强度镁合金材料及其制备方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，具有铸造性能好、减震性能强、模具寿命高和尺寸稳定性强等优点。另外，镁合金的密度只有1.8～2.0g/cm³，是铝的2/3，钢的1/4。采用镁合金能减轻整车重量，可在铝合金的基础上再减轻15～20％。但是，镁合金的力学性能(强度和塑性)普遍较低。例如：目前市场上广泛使用的AZ31B镁合金棒材，其屈服强度也仅有110MPa，抗拉强度仅有220MPa，延伸率5.0％。高强韧WE54镁合金的屈服强度介于220～240MPa之间，抗拉强度仅有280～300MPa，延伸率6～8％，这严重限制了镁合金在汽车领域的发展。因此，开发出新型高强度镁合金材料对镁合金的产业化发展至关重要。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度镁合金材料及其制备方法，发明人向镁合金中加入了含特定配比的Lu、Ni及Ca合金化元素，通过铸造+挤压工艺制备出了一种高强度镁合金材料，该镁合金的抗拉强度高达320～340MPa，屈服强度高达260～290MPa，延伸率大于8％，是一种优异的高强度镁合金材料。

因此，在一个方面，本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种高强度镁合金材料，所述镁合金材料由以下成分组成：

Lu：2.0～3.5wt.％；

Ni：0.8～1.5wt.％；

Ca：0.1～0.5wt.％；

余量为Mg和不可避免的且含量≤0.03wt.％的杂质；

其中，与镁合金化的Lu与Ni的质量比是2:1～4:1；

所述杂质为Fe、Ni、Cu、S、O、P等，含量≤0.03wt.％。

在本发明的另一方面，与镁合金化的Lu与Ni的质量比是1.9:1～3.5:1。

在本发明的再一方面，Lu含量为2.5～3.2wt.％。

在本发明的又一方面，Ni含量为1.1～1.5wt.％。

在本发明的外一方面，Ca含量为0.15～0.5wt.％。

在本发明的次一方面，所述镁合金材料具有320～340MPa的抗拉强度，具有260～290Mpa的屈服强度，具有大于8％的延伸率。

在另一个方面，本发明为实现上述目的所采取的技术方案还包括：上述一个方面所述高强度镁合金材料的制备方法，包括：

-将预热后的金属原料熔融铸造得铸态镁合金；

-将所得到的铸态镁合金匀质化处理；

-将匀质化处理后的镁合金进行热挤压处理。