適用于板材的含鈰變形鎂合金及制備方法
【專利摘要】一種適用于板材的含鈰鎂合金，其組成為：A1：2.0～3.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Ce：0.3～0.5wt％、Mn：0.2～0.4wt％、雜質(zhì)：＜0.2wt％，余量為Mg。本發(fā)明是一種新型Mg-Al-Zn系鎂合金。這種新型合金通過添加元素Ce，形成Mg-Ce第二相，在變形過程中析出彌散、細(xì)小的第二相形成堅(jiān)硬細(xì)小的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶核心，起到細(xì)晶強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化的作用，改善合金的力學(xué)性能，增強(qiáng)合金的塑性變形能力，為加工鎂合金板材所需的大變形提供良好的塑性。
【專利說明】適用于板材的含鈰變形鎂合金及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于板材的鎂合金及制備方法，更確切地說涉及一種鋁含量為 2. 0-3. Owt%的低鋁Mg-Al-Zn-Ce變形鎂合金及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國在產(chǎn)鎂能力、產(chǎn)鎂量、出口量方面均居世界前列，已是世界鎂生產(chǎn)大國， 但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是鎂業(yè)強(qiáng)國，鎂生產(chǎn)廠家多，規(guī)模小，產(chǎn)品規(guī)格單一，應(yīng)用領(lǐng)域不寬，特別是鎂加工 業(yè)還相當(dāng)落后。我國鎂加工業(yè)起步于20世紀(jì)60年代，第一批鎂板材是1960年由東北輕合 金加工廠利用鋁加工設(shè)備，依靠自己的技術(shù)力量試生產(chǎn)出來的。1964年洛陽銅加工廠鋁鎂 板車間建成投產(chǎn)，目前我國鎂加工生產(chǎn)專業(yè)廠也僅此兩家，前者生產(chǎn)鎂棒材、型材、鍛材，后 者生產(chǎn)鎂板材，目前由于種種原因兩家企業(yè)鎂材生產(chǎn)已基本處于停產(chǎn)狀態(tài)。據(jù)2000年有 色金屬工業(yè)統(tǒng)計(jì)資料匯編，我國鎂深加工材2000年產(chǎn)量不到1000t，這一產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不 了國內(nèi)軍工及民用部門對(duì)鎂板材的需求，尤其是近幾年，隨著鎂材價(jià)格的降低和高溫耐熱、 高強(qiáng)耐蝕等新型鎂合金的發(fā)展，鎂合金加工板材在航天、航空、兵器等國防部門以及汽車、 3C等領(lǐng)域的應(yīng)用逐步擴(kuò)大，致使鎂供求缺口越來越大。如：在飛機(jī)制造業(yè)中，常見的變形鎂 合金有MB5、MB8、MB15等，多用于操作系統(tǒng)上；MB8、MB15合金的7-18mm的厚板多用作連桿 機(jī)構(gòu)、艙門等材料。在航天工業(yè)中常用MB8和MB15合金的帶筋壁板制造導(dǎo)彈尾翼及其它結(jié) 構(gòu)件。鎂合金的異型管材、實(shí)心和空心型材已廣泛用來制作計(jì)算機(jī)硬件和紡織設(shè)備、印刷設(shè) 備、包裝設(shè)備的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)部件以及兵器設(shè)備的框架和手提箱、行李箱的滑架材料。對(duì)鎂 板材的開發(fā)程度，是鎂合金應(yīng)用的一大瓶頸。本發(fā)明是針對(duì)鎂板材開發(fā)的一種新型變形鎂 合金。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種適用于板材的鎂合金，是一種Mg-Al-Zn系力學(xué)性能 和耐蝕能力良好的變形鎂合金。
[0004] 本發(fā)明另一個(gè)目的是提供一種適用于板材的鎂合金的制備方法。
[0005] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種適用于板材的鎂合金，其組成為：A1 :2· 0?3. 0wt%、Zn :0· 5?1. 0wt%、Ce : 0· 3 ?0· 5wt%、Μη. 0· 2 ?0· 4wt%、雜質(zhì)：< 0· 2wt%，余量為 Mg。
[0007] -種適用于板材的鎂合金的制備方法，步驟如下：
[0008] (a)按合金的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)組成：A1 :2· 0?3. 0wt%、Zn :0· 5?1. 0wt%、Ce :0· 3? 0· 5wt %、Μη :0· 2?0· 4wt %、雜質(zhì)：< 0· 2wt %，余量為Mg，進(jìn)行配料后，熔煉成合金；
[0009] (b)采用400°C多道次熱軋工藝，以及150°C冷軋工藝，制成高強(qiáng)高韌和耐蝕性良 好的鎂合金板材。
[0010] 本發(fā)明可采用水平連鑄工藝為本領(lǐng)域常用方法，如：先將各種金屬至于熔煉爐中 熔煉，然后送入保溫爐，經(jīng)由與保溫爐連通的結(jié)晶器后，再經(jīng)水淋冷卻，由軋輥擠壓拉拔成 型。 toon] 本發(fā)明專利針對(duì)現(xiàn)有的適用于板材的變形鎂合金塑性成形能力和力學(xué)性能不能 兼顧的問題，研發(fā)出一種新型Mg-Al-Zn-Ce系鎂合金。這種新型合金通過添加元素 Ce，形 成Mg-Ce第二相，在變形過程中析出彌散、細(xì)小的第二相形成堅(jiān)硬細(xì)小的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶核心， 起到細(xì)晶強(qiáng)化和第二相強(qiáng)化的作用，改善合金的力學(xué)性能，增強(qiáng)合金的塑性變形能力，為加 工鎂合金板材所需的大變形提供良好的塑性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明鎂合金水平連鑄工藝一實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明實(shí)施例僅供說明具體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的規(guī) 模不受實(shí)施例的限制。
[0014] 本發(fā)明如下實(shí)施例制取的鎂合金，均采用水平連鑄工藝為本領(lǐng)域常用方法，如圖1 所示，先將各種金屬至于熔煉爐1中熔煉，然后由澆筑泵2送入保溫爐3,經(jīng)由與保溫爐連通 的結(jié)晶器4后，再經(jīng)水淋5冷卻，由雙軋輥6擠壓拉拔成型。最后由鋸切機(jī)7按要求鋸切。
[0015] 變形加工后力學(xué)性能測(cè)試：金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/ T228. 1-2010
[0016]自腐蝕速率測(cè)試：金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性用于評(píng)估腐蝕性的標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐 蝕速率的測(cè)定GB/T19292. 4-2003
[0017] 實(shí)施例1
[0018] 一種板材鎂合金，合金成分鋁A1為3. Owt %，鋅Zn為0· 5wt %，鈰Ce為0· 5wt %， 錳Mn0.2wt%，余量為Mg。
[0019] 變形加工后力學(xué)性能：強(qiáng)度310Mpa，延伸率18% ;
[0020] 自腐蝕速率 0· 023mm/y。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] 一種板材鎂合金，合金成分鋁A1為2. 8wt %，鋅Zn為0. 6wt %，鈰Ce為0. 3wt %， 錳Mn0.2wt%，余量為Mg。
[0023] 變形加工后力學(xué)性能：強(qiáng)度295Mpa，延伸率21 % ;
[0024] 自腐蝕速率 0· 025mm/y。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 一種板材鎂合金，合金成分鋁A1為2. 6wt %，鋅Zn為0. 7wt %，鈰Ce為0. 3wt %， 錳Mn0.2wt%，余量為Mg。
[0027] 變形加工后力學(xué)性能：強(qiáng)度280Mpa，延伸率23% ;
[0028] 自腐蝕速率 0· 026mm/y。
[0029] 實(shí)施例4
[0030] 一種板材鎂合金，合金成分鋁A1為2. 3wt %，鋅Zn為0· 6wt %，鈰Ce為0· 4wt %， 錳Mn0.2wt%，余量為Mg。
[0031] 變形加工后力學(xué)性能：強(qiáng)度265Mpa，延伸率26% ;
【權(quán)利要求】
1. 一種適用于板材的含鈰變形鎂合金，其特征是組成為：A1 :2. 0?3. Owt %、Zn : 0· 5 ?1. Owt %、Ce :0· 3 ?0· 5wt %、Μη :0· 2 ?0· 4wt %、雜質(zhì)：< 0· 2wt %，余量為 Mg。
2. -種適用于板材的含鈰變形鎂合金的制備方法，步驟如下： (a) 按合金的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)組成：A1 :2· 0?3. Owt %、Zn :0· 5?1. Owt %、Ce :0· 3? 0· 5wt %、Μη :0· 2?0· 4wt %、雜質(zhì)：< 0· 2wt %，余量為Mg，進(jìn)行配料后，熔煉成合金； (b) 采用400°C多道次熱軋工藝，以及150°C冷軋工藝，制成高強(qiáng)高韌和耐蝕性良好的 鎂合金板材。
【文檔編號(hào)】C22C23/02GK104109787SQ201310160068
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】張婭, 陳秋榮, 沈鈺, 周學(xué)華 申請(qǐng)人:嘉興中科亞美合金技術(shù)有限責(zé)任公司