[发明专利]一种高屈强比变形镁合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高屈强比变形镁合金及其制备方法，该变形镁合金由以下质量百分含量的组分组成Zn3~4%，Ca0.7~0.95%，Mn0.05~0.33%，其余为Mg和不可避免的杂质。本发明制备的合金在挤压过程中沿挤压方向析出大量的Mg‑Zn‑Ca三元相，均匀地分布在镁基体中，形成第二相强化，较大比例的未再结晶区域具有较强的织构，从而产生织构强化作用；大量纳米级的Mn粒子的弥散析出产生了弥散强化作用，并且在热挤压过程中抑制再结晶晶粒的长大，从而产生晶粒细化效果；Ca和Mn的添加都能产生明显的晶粒细化作用，使合金的强韧性同时得到改善，并且Ca能弱化合金的基面织构，提升材料的塑性，于是本发明制备的合金具有较高强度和屈强比的同时，还保持了较高的塑性。

主权项

一种高屈强比变形镁合金，其特征在于，由以下质量百分含量的组分组成：Zn3.48%，Ca0.88%，Mn0.08%，其余为Mg和不可避免的杂质；所述镁合金的制备方法，包括如下步骤：（1）合金冶炼及铸造：在体积比为1:99的SF6和CO2气体保护下，将镁锭放入坩埚中熔化，将纯锌、Mg‑30%Ca中间合金、Mg‑3%Mn中间合金在140~220℃预热15~30分钟后，加入熔化的镁锭中，加入时应迅速将纯锌、Mg‑30%Ca中间合金及Mg‑3%Mn中间合金压入液面以下，待熔化后搅拌2~5分钟，使成分均匀，静置10~15分钟，静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，待温度降到710~730℃时，将熔体倒入250~350℃的模具中浇注成铸锭，待铸锭凝固后从模具中取出，投入冷水中冷却；（2）机加工：根据挤压机挤压筒的尺寸将上述铸锭锯切、车皮至合适尺寸；（3）均匀化处理：用石墨粉包覆铸锭，在330~370℃下保温22~24h，之后升温至410~450℃保温10~12h，取出后水冷至室温；（4）热挤压：挤压前将均匀化处理后的铸锭和挤压模具在300~330℃预热1~2小时，挤压温度为300~330℃，挤压比为25:1，挤压速率为0.8~1m/min。