[发明专利]一种高流动高耐蚀镁合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高流动高耐蚀镁合金材料,其特征在于，由如下重量百分含量的组分组成：Al：9.0～10％，Ce：0.8～1.0％，La：0.3～0.5％，Zn：0.5～1.0％，Ca：0.3～0.5％，Mn：0.2～0.4％，杂质≤0.2％，余量为Mg。本发明的具有如下技术效果：1)本发明的镁合金材料的流动性比通用AZ91D提高25％以上，提高铸件成品率5％。2)本发明的镁合金材料合金经过铸造与热处理之后抗拉强度都在200MPa左右，延伸率在8％左右，满足镁合金应用的力学性能的要求。3)本发明的镁合金材料合金经过铸造与热处理之后耐蚀性能比通用AZ91D提高50％以上。

技术领域

本发明涉及镁合金材料技术领域，特别涉及一种高流动高耐蚀镁合金材料及其制备方法。

背景技术

近年来，包括计算机、通讯、家电等“3C”产品获得迅猛的发展，而且由于数字化技术的发展，不断开发出各类数字化电子产品，出现了大量便携式电子器材，如手机、笔记本电脑、数码相机、摄录像机等。对于这些新颖的3C产品壳体，用工程塑料制作在强度、结构刚度、散热性、电磁屏蔽性、可回收性等方面已不能满足产品的要求。而镁合金由于其优越的特性特别适宜于于高端3C产品壳体的要求，其使用量以年增20％的速度高速扩展。镁合金的实际应用表明它是3C产品最适用的材料，其应用前景十分广阔。

现在国内3C产品壳体一般采用的材料是美国牌号AZ91D镁合金，成形良品率一般只有80－85％。3C薄壁镁制品面临的普遍问题是成形的良品率低，表面的外观质量欠佳，表面容易出现流线痕迹、斑点、疏松等铸造缺陷，现有的镁合金难以保证3C产品极高的光洁平整的表面质量要求。镁合金较低的成品率成为3C镁制品企业生产能力，生产成本的重大制约因素。3C镁制品行业迫切希望我国能自主研究开发和应用适用3C镁制品的高流动性、高浸润性镁合金，从而显著提高成形的良品率和3C镁制品的质量以取得重大经济效益，并能更好地保证我国生产的3C镁制品在国际市场上具有自主知识产权、高表面质量、低成本的创新优势。而且高流动性镁合金可以显著减少产品的后道表面研磨工作量，从而能降低生产成本，显著提高企业的生产能力。

在推动镁合金应用方面，流动性高可以解决铸件铸造易开裂的难题，耐蚀性高可以解决镁合金应用过程中易腐蚀的难题。现有技术的主要问题是镁合金很难兼顾高流动和耐蚀这两方面性能。因为改善镁合金流动性主要添加的合金元素Ca以及RE等元素的添加量如果不优化，就会损害合金的耐蚀性能，而耐蚀性能是镁合金应用的关键。合金元素Ca以及RE等元素复合添加是实现高流动和高耐蚀的关键技术点。

中国专利“一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金及其制备方法”(申请号201710025073.X)发明的是一种由镁，铝，稀土元素，锰和锌组成的镁合金，合金具备良好的力学性能、耐蚀性能以及耐热方面的性能，由于该专利没有提及合金流动性能的相关测试，该发明合金的流动性能未知，没有提及如何改善合金流动性能。

中国专利“一种稀土镁合金及其制备方法”(申请号20120095289.2)发明的是一种由镁，铝，锌，以及碱土金属、轻稀土和重稀土元素复合组成的镁合金，专利侧重介绍稀土镁合金的制备方法，专利中提及该专利方法制备稀土镁合金与现有稀土镁合金比较流动性占优，侧重点在于制备方法的创新使合金性能得到改善，应用的重稀土元素成本较高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高流动高耐蚀镁合金材料及其制备方法。

发明人通过研究Al、Zn、Ca、RE等合金元素对镁合金流动性影响的研究，结果发现：除了Al以外，Ca的添加也能显著的提高合金的流动性。一些提高合金抗氧化的元素如RE(稀土元素)的添加对改进镁合金的抗氧化性也具有良好作用。新合金适当的提高Al含量，但必须控制其含量，使它不至于过高，因为过高的Al含量虽然使合金具有良好的流动性，但含量过高会导致合金过脆而无法应用，因此镁合金的加Al量必须不大于10％。