一种强塑性镁合金及其制备方法

文档序号:3420088阅读:225来源:国知局

专利名称::一种强塑性镁合金及其制备方法
技术领域
:本发明涉及一种强塑性镁合金及其制备方法,具体涉及一种含锶铅锡的强塑性镁合金及其制备方法,属于镁合金
技术领域
。二
背景技术
:镁合金因其具有比强度及比刚度高的性能特点,普遍应用于工业产品制造中。但是现有普通镁合金的塑性、韧性较差。目前只有一些对高塑性镁合金的研究200610026842.X提出一种自生准晶增强的高塑性变形镁合金,属于金属材料
技术领域
。该发明组分及其重量百分比为2-10%Zn,0.5-6%Gd,0-1.0%Zr,杂质元素Fe<0.005%,Ni<0.002%,其余为Mg。该发明合金含有准晶相,以树枝晶形式原位形成于铸态组织中,经过挤压或轧制热变形工艺,该准晶相破碎沿着变形方向分布,同时在挤压或轧制过程中在基体内部和晶界处析出弥散分布的二次准晶相,从而增强了合金的性能。200810069464.2提供了一种具有高屈强比和高塑性的变形镁合金,该合金各组份的重量百分比为锌l.0%~2.0%、锆O.1%~0.6%、稀土铒O.1%~0.8%,其余为镁和不可避免的杂质。铒与合金中的杂质元素、镁以及合金液中巻入的氧等结合形成细小弥散析出相,有效净化合金,并促进热变形过程中的动态再结晶、阻碍再结晶晶粒长大。200710170765.X提供一种含礼压铸耐热高锌镁合金及其制备方法,合金成分及其重量百分比为锌6-10%,铝3-7%,礼0.2-2.0%,杂质元素Fe<0.005%,Cu<0.015%,Ni<0.002%,其余为镁。将纯镁、纯锌、纯铝和Mg-25。/。Gd预热,然后将纯镁放入到有气体保护的熔炉中熔化,待镁锭完全熔化后立即加入纯锌和纯铝,纯锌和纯铝完全熔化后撇去表面浮渣,继续升温,25。/。Gd中间合金,完全熔化后撇去表面浮渣,然后搅拌,调整炉温,精炼、搅拌,然后静置,最后将合金液温度下调撇去表面浮渣进行压铸。该技术提高了合金的室温和高温力学性能、合金的蠕变性能。以上各专利申请都是在镁锌母合金的基础上,添加一定量的稀土元素和其它元素来改善镁合金的韧性和塑性,改善的程度受限于母体合金,没有形成独立的韧性4美合金体系。三、
发明内容解决问题本发明针对上述技术缺陷,提供一种具有良好室温塑性的强塑性镁合金。本发明的另外还提供上述镁合金的制备方法。本发明的目的是通过以下措施实现的一种强塑性镁合金,合金成分的质量百分含量为2~5%Sr,0.5~5%Sn,0.05~5%Pb,其余为Mg。其中,合金中还含有质量百分含量为0.01-3%的Zr元素。其中,合金中还含有质量百分含量为0.001-1%的稀土元素。一种强塑性镁合金的制备方法,制备步骤为按照质量百分含量为2-5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其余为Mg的合金成分配比进行配料,将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Sr中间合金在N2/SF6混合保护气氛中一起加热熔化,Sr中间合金中的Sr的质量百分含量40%。当温度升至700-725。C时,保温4~8分钟后冷却得到镁合金;其中混合保护气氛中N2和SF6的体积比为8:92。其中,所述制备过程中还添加质量百分含量为0.01~3%的Zr金属。其中,所述制备过程中还少量添加质量百分含量为0.001~1%的稀土元素,如La、Pr、Ce、Nd元素。本发明的有益效果本发明的强塑性镁合金,仅使用普通锡、铅等常规元素,避开了使用大量的稀贵元素,合金的成本较低。在一定量的Sr与Zr的作用下,锡、铅、锌对镁的韧性增大作用效果更加明显。稀土元素的添加也能改善镁合金的韧性和塑性。Sr具有强烈的固溶强化作用,Zr有细化晶粒的作用。稀土元素具有弥散强化、细晶强化的作用。小于含量范围,元素的固溶强化或弥散强化或细晶强化作用得不到发挥;超过上述范围,会出现过多的尺寸较大的化合物,会降低韌性。本发明在制备过程中,将纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Sr中间合金等一次性装入炉内,采用N2/SF6混合保护气氛,生产成本低,合金制备工艺简单。四图l为含Sn30/。、Pb2%、Sr2%,Zrl%、其余为Mg的合金金相组织图。组织中黑色为晶界,灰色为晶粒,白亮点为弥散化合物。五具体实施例方式下面结合实例对本发明作进一步的描述,以下实施例中的质量百分含量的取值范围,表示原料的可以该含量范围内任取质量,每个实施例都可以形成多种用量关系。实施例一、一种强塑性镁合金的制备方法,制备步骤为按照质量百分含量为2~5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其余为Mg的合金成分配比进行配料,将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Mn块、Mg-Sr中间合金块在N2/SF6混合保护气氛中一起加热熔化,当温度升至700~725°C时,保温4-8分钟后冷却得到镁合金。其中混合保护气氛中N2和SF6的体积比为8:92;Mg-Sr中间合金块中Sr的质量百分含量为40%。实施例二、一种强塑性镁合金的制备方法,制备步骤为按照质量百分含量为2~5%Sr、0.5-5%Sn、0.05~5%Pb、0.01~3%Zr其余为Mg的合金成分配比进行配料,将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Mn块、Mg-Sr中间合金块、Mg-Zr中间合金块在N2/SF6混合保护气氛中一起加热熔化,当温度升至700-725。C时,保温4~8分钟后冷却得到镁合金。其中混合保护气氛中N2和SF6的体积比为8:92;Mg-Sr中间合金块中Sr的质量百分含量为40%;Mg-Zr中间合金块中Zr的质量百分含量为30%。实施例三、一种强塑性镁合金的制备方法,制备步骤为按照质量百分含量为2~5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、0.01~3%Zr、Pr为0.03%,Ce为0.03%,La为0.03%、其余为Mg的合金成分配比进行配料,将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Mn块、Mg-Sr中间合金块、Mg-Zr中间合金块在N2/SF6混合保护气氛中一起加热熔化,当温度升至700~725°C时,将上述稀土元素以纯物质细粒的形式用钟罩加入镁合金液体中,细粒平均直径不超过lmm。保温4-8分钟后冷却得到镁合金。其中混合保护气氛中N2和SF6的体积比为8:92;Mg-Sr中间合金块中Sr的质量百分含量为40%;Mg-Zr中间合金块中Zr的质量百分含量为30%。性能对比实验下表为不同成份的镁合金韧性指标参数,其中对比合金为现有技术的产品,产品l一产5为采用本发明技术所得到的产品。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、一种强塑性镁合金,合金成分的质量百分含量为2~5%Sr,0.5~5%Sn,0.05~5%Pb,其余为Mg。2、根据权利要求1所述的强塑性镁合金,其中,合金中还含有质量百分含量为0.01~3%的Zr元素。3、根据权利要求2所述的强塑性合金,其中,合金中还含有质量百分含量为0.001-1%的稀土元素。4、一种强塑性镁合金的制备方法,制备步骤为按照质量百分含量为2~5%Sr、0.5-5%Sn、0.05~5%Pb、其余为Mg的合金成分配比进行配料,将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Sr中间合金在N2/SF6混合保护气氛中一起加热熔化,Sr中间合金中的Sr的质量百分含量40%。当温度升至700-725。C时,保温4~8分钟后冷却得到镁合金;其中混合保护气氛中N2和SF6的体积比为8:92。5、根据权利要求4所述的强塑性镁合金的制备方法,其中,所述制备过程中还添加质量百分含量为0.01~3%的Zr金属。6、根据权利要求5所述的强塑性镁合金的制备方法,其中,所述制备过程中还少量添加质量百分含量为0.001-1%的稀土元素,如La、Pr、Ce、Nd元素。全文摘要本发明提供一种具有良好室温塑性的强塑性镁合金,以及该强塑性镁合金的制备方法。该强塑性镁合金的质量百分含量为2~5%Sr,0.5~5%Sn,0.05~5%Pb,其余为Mg。该强塑性镁合金的制备方法为按照质量百分含量为2~5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其余为Mg的合金成分配比进行配料,将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Sr中间合金在N<sub>2</sub>/SF<sub>6</sub>混合保护气氛中一起加热熔化,Sr中间合金中的Sr的质量百分含量40%。当温度升至700~725℃时,保温4~8分钟后冷却得到镁合金;其中混合保护气氛中N<sub>2</sub>和SF<sub>6</sub>的体积比为8∶92。文档编号C22C23/00GK101407877SQ200810234438公开日2009年4月15日申请日期2008年11月19日优先权日2008年11月19日发明者斌刘,吴红艳,玲王,维王,赵浩峰,开颜申请人:南京信息工程大学
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