[发明专利]一种二元变形镁合金及制备方法

说明书

本发明公开了一种二元变形镁合金及制备方法，其包括如下步骤：S1，原料准备，按重量百分比计二元变形镁合金的组分包括1~5%的钐和95~99%的镁，以纯镁锭、镁钐中间合金为原料，按组分的重量百分比计算配料；S2，先将纯镁锭熔化得到镁熔体，再将镁钐中间合金加入到镁熔体中并使镁钐中间合金熔化得到镁合金熔体，冷却得到镁合金铸锭；S3，将镁合金铸锭在温度为400~570℃的条件下固溶处理12~36h，水冷至室温；S4，将镁合金铸锭在温度为250~350℃的条件下进行热挤压得到镁合金棒材，即得到延伸率≥25%的二元变形镁合金。其具有较高的强度和室温拉伸塑性，制备工艺简单，容易实施。

技术领域

本发明涉及镁合金材料技术领域，具体涉及二元变形镁合金及制备方法。

背景技术

镁及镁合金是目前最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性好、导热性好、电磁屏蔽效果好、机加工性能优良、零件尺寸稳定易回收等优点，在航空、航天、汽车、计算机、电子、通讯和家电等行业有多年的历史。近年来，对汽车的轻量化和环保要求的不断提高已经能源日趋紧张激发了人们对镁的兴趣。因此大量的新型变形镁合金成为研究热点。也正由于这样综合性能良好的镁合金被给予了高度重视，并对此开展了大量的研究。然而，常用镁合金的塑性变形能力差，绝对强度低，大大限制了其在结构件上的应用范围。

合金化与剧烈的塑性变形法是镁合金材料领域最常用的两种改善镁合金室温力学性能的方法，能够在一定程度上使得镁合金的力学性能得到改善，然而同时存在局限性。合金化主要是通过细晶强化和第二相强化来提高镁合金的性能，但是塑性和强度并不能同时提升。等通道挤压等剧烈塑性变形方法可大幅度细化镁合金的晶粒尺寸，但是由于镁合金塑性变形能力较差，严重塑性变形法存在对模具要求高，变形工艺复杂，容易导致材料开裂等问题。

热处理是一种提高金属材料综合力学性能的常用工艺之一，利用退火、固溶和时效处理等强化火韧化不同体系的镁合金，其中固溶处理是镁合金用的最多的方法之一。最近我们发现固溶处理不仅可以提高合金的强度，同时也可以提高合金的塑性，因此结合合金化和固溶处理可以同步提升合金的强度和塑性。

发明内容

本发明的目的是提供一种二元变形镁合金及制备方法，其具有较高的强度和室温拉伸塑性，制备工艺简单，容易实施。

本发明所述的二元变形镁合金的制备方法，其包括如下步骤：

S1，原料准备，按重量百分比计二元变形镁合金的组分包括1～5％的钐和95～99％的镁，以纯镁锭、镁钐中间合金为原料，按组分的重量百分比计算配料；

S2，先将纯镁锭熔化得到镁熔体，再将镁钐中间合金加入到镁熔体中并使镁钐中间合金熔化得到镁合金熔体，冷却得到镁合金铸锭；

S3，将镁合金铸锭在温度为400～570℃的条件下固溶处理12～36h，水冷至室温；

S4，将镁合金铸锭在温度为250～350℃的条件下进行热挤压得到镁合金棒材，即得到延伸率≥25％的二元变形镁合金。

进一步，所述S4中的热挤压的挤压比为10：1～80：1，挤压速度为0.5～3m/min。

进一步，所述S4中的热挤压的挤压比为15：1～30：1，挤压速度为0.5～1.5m/min。

进一步，所述S4进行热挤压前，先将镁合金铸锭在温度为200～300℃的条件下预热0.5～3h。

进一步，所述S2的冷却具体为：将盛有镁合金熔体的坩埚在温度为60℃的饱和盐水中进行冷却。

进一步，所述S1中按重量百分比计二元变形镁合金的组分包括1～3％的钐和97～99％的镁。

一种按照上述制备方法制得的二元变形镁合金。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。