专利名称：：韧性镁合金及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种韧性镁合金及其制备方法，具体涉及一种含锌铅锡的韧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。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4美合金的韧性、塑性和其它性能，改善的程度受限于母体合金，没有形成独立的韧性镁合金体系。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韧性的新型镁合金。本发明的另外还提供上述镁合金的制备方法。技术方案一种韧性4美合金，合金成分的质量百分含量为0.5~6%Zn,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0.01~4%的Zr元素。其中，在Sn、Pb、Zn、Mg合金中还含有质量百分含量为0.01~4%的Sr元素；以及在Sn、Pb、Zn、Mg、Zr合金中含有质量百分含量为0.01~4%的Sr元素。其中，在Sn、Pb、Zn、Mg合金中还含有质量百分含量为0.01~4%的Mn元素；以及在合金Sn、Pb、Zn、Mg、Zr合金中含有质量百分含量为0.01~4%的Mn元素。另外，上述几种镁合金中还可以含有质量百分含量为0.001-1%的稀土元素，稀土无素如La、Pr、Ce或Nd元素。一种韧性镁合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为0.5~6%Zn、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、Zn锭在N2/C02/SF6混合保护气氛中一起加热熔化，混^f呆护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76。当温度升至700~725。C时，保温4~8分钟后冷却得到韧性镁合金。其中，所述镁合金中还可添加少量一种或几种其它金属元素或稀土元素。有的金属元素可以中间合金块的形式加入，如Zr、Sr元素的加入，以Mg-Zr中间合金块和Mg-Sr中间合金块的形式。其中，所添加的其它金属元素可为Zr、Sr或Mn,或同时添加Zr和Sr;或同时Zr和Mn。另外在上述合金的制备过程中还可向其中添加稀土元素如La、Pr、Ce或Nd元素等。本发明的有益效果本发明的韧性镁合金，仅使用普通锡、铅、锌等常规元素，避开了使用大量的稀贵元素，生产制备工艺筒单，合金的成本较低，韧性高。在一定量的Sr或Mn或Zr的作用下，锡、铅、锌对^l美的韧性增大作用效果更加明显。四图l本发明为含3Q/oZn、2。/。Sn及3%Pb的韧性镁合金的扫描电镜组织。图中亮处为镁合金中的镁锡铅锌化合物。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。实施例一韧性镁锡铅锌合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5~6%Zn、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、Zn锭在N2/C02/SF6混合保护气氛中一fe^热熔化，当温度升至700-720。C时，保温5~10分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76。实施例二韧性镁锡铅锌锆合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5-6%Zn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、Zr0.01~4%、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、Zn锭、Mg-Zr中间合金块在N2/C02/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5-10分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76;Mg-Zr中间合金块中Zr的质量百分含量为30%。实施例三韧性镁锡铅锌锶合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5~6%Zn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、Sr0.01~4%、其余为Mg成分配比进行配料，将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、Mg-Zr中间合金块、Mg-Sr中间合金块在N2/C02/SF6混合保护气氛中一起加热熔化，当温度升至700-72(TC时，保温5~10分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76;Mg-Sr中间合金块中Sr的质量百分含量为40%实施例四韧性镁锡铅锌锰合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5~6%Zn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、Mn0.01~4%、其余为Mg的成分配比进4亍配料，将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、纯Mn片在N2/C02/SF6混合保护气氛中一起加热熔化，当温度升至700~720。C时，保温5-10分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76。实施例五韧性镁锡铅锌锆锶合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5~6%Zn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、SrO.Ol~4%、ZrO.Ol~4%、其余为Mg成分配比进行配料，将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、Mg-Sr中间合金块、在N2/C02/SF6混合保护气氛中一起加热熔化。当温度升至70072(TC时，保温5-10分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SFs的体积比为8:16:76;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%。实施例六韧性镁锡铅锌锆锰合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5~6%Zn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、Mn0.01~4%、ZrO.Ol-4%、其余为Mg的成分配比进行配料，将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、纯Mn片、Mg-Zr中间合金块在N2/C02/SF6混合保护气氛中一起加热熔化，当温度升至700~720°C时，保温5-10分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76;Mg-Zr中间合金块中Zr的质量百分含量为30%。实施例七韧性镁锡铅锌锆锰钕合金，其制备步骤为:按照质量百分含量为0.5~6%Zn、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、MnO.Ol~4%、ZrO.Ol~4%、0.001-1%稀土元素Nd、其余为Mg的成分配比进行配料，将上述配好的纯Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、纯Mn片、Nd块、Mg-Zr中间合金块，在N2/C02/SF6混合保护气氛中一起加热熔化，当温度升至700720。C时，保温5~IO分钟后冷却得到韧性镁合金。其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76;Mg-Zr中间合金块中Zr的质量百分含量为30%。实验数据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一产品5为采用本发明技术所得到的产品。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上表可见，镁合金中加入Sn、Pb、Zn元素后，合金的韧性明显增大。同时在Sr或Mn或Zr金属元素的作用下，锡、铅、锌对镁的韧性增大作用效果更加明显。权利要求1、一种韧性镁合金，合金成分的质量百分含量为:0.5～6％Zn，0.5～5％Sn，0.05～5％Pb，其余为Mg。2、根据权利要求1所述的韧性镁合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.01-4%的Zr元素。3、根据权利要求1或2所述的韧性镁合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.01~4%的Sr元素。4、根据权利要求1或2所述的韧性镁合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.01~4%的Mn元素。5、根据权利要求1或2所述的韧性镁合金,其中，合金中还含有质量百分含量为0.001-1%的稀土元素。6、根据权利要求3所述的韧性镁合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.001-1%的稀土元素。7、根据权利要求4所述的韧性镁合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.001-1%的稀土元素。8、一种韧性镁合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为0.5~6%Zn、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、Zn锭在N2/C02/SF6混^f呆护气氛中一起加热熔化，当温度升至700-725。C时，保温4-8分钟后冷却得到韧性镁合金；其中混合保护气氛中N2、C02和SF6的体积比为8:16:76。9、根据权利要求8所述的韧性镁合金的制备方法，其中，所述制名—美合金过程中还少量添加一种或几种其它金属元素，如Zr、Sr、Mn元素。10、根据权利要求8或9所述的韧性镁合金的制备方法，其中，所述制备镁合金过程中还少量添加稀土元素，如La、Pr、Ce、Nd元素。全文摘要本发明提供一种具有良好室温韧性的新型镁合金，以及所述镁合金的制备方法，该合金成分的质量百分含量为0.5～6％Zn，0.5～5％Sn，0.05～5％Pb，其余为Mg。该韧性镁合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为Sn0.5～5％、Pb0.05～5％、Zn0.5～6％％、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、Zn锭在N<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub>/SF<sub>6</sub>混合保护气氛中一起加热熔化，N<sub>2</sub>、CO<sub>2</sub>和SF<sub>6</sub>的体积比为8∶16∶76。当温度升至700～725℃时，保温5～10分钟后冷却得到韧性镁合金。文档编号C22C23/00GK101386945SQ200810155090公开日2009年3月18日申请日期2008年11月3日优先权日2008年11月3日发明者斌刘,吴红艳,玲王,维王,赵浩峰,陶诏灵申请人:南京信息工程大学