技术特征：
1.一种低成本高强度镁合金材料，其特征在于，所述镁合金材料按其总量计，包括如下质量含量的组分：锌(zn)3-6wt％、硅(si)0.1-0.5wt％、锰(mn)0.2-0.5wt％、锆(zr)0.4-0.9wt％，其余为镁(mg)。2.一种制备权利要求1所述低成本高强度镁合金材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按照选定镁合金材料的元素组成及配比量进行配料，取纯镁、纯锌、mgsi5中间合金、mgmn5中间合金和mgzr20中间合金加入至合金熔剂中进行熔炼处理，得到镁合金熔液，并经精炼处理后加入精炼剂混匀，得到所需金属液，备用；(2)将所述金属液进行半连续铸造，并将得到的扁铸锭经扒皮、去头尾后，获得镁合金板坯；(3)将所述镁合金板坯经均匀化热处理后进行轧制成形，并将所得镁合金板进行时效及退火处理，即得。3.根据权利要求2所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述熔炼步骤工序为：按照选定镁合金材料的元素组成及配比量进行配料，加入所述合金熔剂并待其熔化后，通入sf6和co2混合保护气体，加入所述金属镁并升温至710℃-730℃，保温至金属镁全部熔化；然后升温至750℃-770℃，并依次加入所述纯锌、mgsi5中间合金、mgmn5中间合金和mgzr20中间合金，熔化即得到所述镁合金熔液；优选的，所述sf6和co2混合保护气体中二者的体积比为1：1000-1：3000，更优选体积比为1：2000。4.根据权利要求2或3所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述合金熔剂以其总量计，包括如下质量含量的组分：mgcl245-55wt％、kcl 20-25wt％、nacl 15-25wt％、bacl
2 5-10wt％；所述合金熔剂的加入量占各个所述合金组分原料总量的2-4wt％。5.根据权利要求2-4任一项所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述精炼步骤工序为：将所述镁合金熔液降温至710-730℃，在不通电加热状态下通入干燥氩气对熔体进行精炼处理；待上述通气过程完成后重新加热至710-730℃，并加入所述精炼剂混匀后扒渣，即得所述金属液。6.根据权利要求2-5任一项所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述精炼剂以其总量计，包括如下质量含量的组分：mgcl
2 40-50wt％、kcl 20-25wt％、nacl 25-30wt％、naf 8-15wt％、caf
2 5-10wt％；所述精炼剂的加入量占各个所述合金组分原料总量的3-5wt％。7.根据权利要求2-6任一项所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述半连续铸造步骤工序为在扁锭结晶器中进行水平热顶模半连续铸造；所述半连续铸造步骤的参数包括：冷却水压0.05mpa-0.10mpa，冷却水流量15m3/h-20m3/h，结晶器内镁液温度680℃-710℃，铸造速度为60mm/min-100mm/min；结晶器液面采用sf6和co2的混合气体来进行保护，优选二者体积比例为1：1000-1：3000，更优选体积比例为1：2000。8.根据权利要求2-7任一项所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述均匀化热处理步骤的工艺参数包括：360℃-450℃下保温12h-20h。
9.根据权利要求2-8任一项所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述轧制成形步骤采用双辊轧机进行热轧开坯及后续多道次轧制，所述轧制成型过程为一火轧制，中间不做退火处理；所述轧制成型步骤参数包括：轧制温度360℃-440℃，单道次压下量5％-15％。10.根据权利要求2-9任一项所述低成本高强度镁合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中：所述时效处理步骤为单级时效处理，工艺参数包括：温度170℃-200℃，时间为8h-22h；所述退火处理步骤参数包括：温度300℃-380℃，时间0.5h-2h。
技术总结
本发明属于合金材料加工技术领域，具体涉及一种低成本高强度镁合金材料，并进一步去公开其制备方法。本发明所述镁合金材料，在传统Mg合金材料中添加Zn和Zr元素的基础上，添加少量的硅和锰，避免采用贵金属及稀土元素，实现原材料层面成本的降低；并且在满足高强度指标要求的前提下，采用半连续铸造扁铸锭-热轧-时效-去应力退火的短流程制备工艺，大幅度降低材料的制备成本。材料的制备成本。材料的制备成本。
技术研发人员：韩修柱 郭星晔 肖阳 张高龙 刘志鹏 刘金学
受保护的技术使用者：北京空间飞行器总体设计部 郑州轻研合金科技有限公司
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/9/13