專利名稱：一種變形鎂合金及其制備方法、以及一種變形鎂合金產(chǎn)品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種高塑性的變形鎂合金及其制備方法、以及采用這種變形鎂合金制作的產(chǎn)品及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金是所有結(jié)構(gòu)用金屬材料中重量最輕的，密度為1.75-1.90g/cm3，僅為鋁合金的2/3，鋼鐵的1/4。與其他金屬結(jié)構(gòu)材料相比，鎂合金具有高比強(qiáng)度、比剛度，減震性、電磁屏蔽性和抗輻射能力強(qiáng)，易切削加工、易回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子電器、通訊、航空航天和國(guó)防軍事工業(yè)領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，是繼鋼鐵和鋁合金之后發(fā)展起來(lái)的第三類金屬結(jié)構(gòu)材料。傳統(tǒng)的鎂合金的應(yīng)用主要是以模鑄、壓鑄等鑄造工藝生產(chǎn)產(chǎn)品，但產(chǎn)品容易出現(xiàn)晶粒粗大、組織疏松、成分偏析且力學(xué)性能偏低等缺陷，不能充分發(fā)揮鎂合金的性能優(yōu)勢(shì)。 目前，國(guó)內(nèi)外均十分重視變形鎂合金的研究與開(kāi)發(fā)，變形鎂合金是指可用擠壓、軋制、鍛造和沖壓等塑性成形方法加工的鎂合金，與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金的晶粒細(xì)小，無(wú)偏析和微觀孔洞，具有優(yōu)良的綜合性能。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，鎂是密排六方晶體結(jié)構(gòu)，室溫滑移系少，導(dǎo)致其塑性變形困難，變形加工困難，因而常見(jiàn)的鎂合金是一種難變形的材料；例如高強(qiáng)度變形鎂合金MB15的熱擠棒材，在室溫下的延伸率僅為14.8%，在3001時(shí)延伸率僅為62(%。然而， 實(shí)際應(yīng)用中的眾多領(lǐng)域的所需板材、棒材、管材和棒材等重要的結(jié)構(gòu)材料只能采用塑性成型的工藝生產(chǎn)，因而，塑性差已經(jīng)成為鎂合金加工與應(yīng)用上的一個(gè)瓶頸，改善鎂合金的塑性也就成為其應(yīng)用中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。目前，變形鎂合金材料已開(kāi)始向系列化發(fā)展，例如Mg-Al、Mg-Zn, Mg-Mru Mg-Li, Mg-Al-Zn, Mg-Zn-Zr, Mg-Mn-Ce, Mg-Re-Zr 等系列。其中，Mg-Al-Zn (鎂鋁鋅)系合金是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最早，使用也是最廣泛的變形鎂合金，可以加工成板材、棒材、棒材和鍛件，屬于該系的主要合金牌號(hào)有AD1、AZ61、AZ80、AZ91等。Mg-Al-Si系合金的主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高，能夠進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，缺點(diǎn)是屈服強(qiáng)度和延伸率不夠高。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)(公開(kāi)號(hào)為CN1584090)公開(kāi)了一種高強(qiáng)度變形鎂合金， 包括鋁、鋅、錳、鈣、硅和鎂，其重量百分比為鋁1. 5 % -3. 5 %，鋅0. 2 % -4 %，錳 0. 6%，鈣0. 01%-2.0%，硅0. 05%-2.0%，其余為鎂。鋁是合金中主要強(qiáng)化元素。 鋅也是合金中的強(qiáng)化元素，能改善合金的塑性。鈣和硅的復(fù)合加入可以使合金中形成以鈣為核心的細(xì)小的Mg2Si顆粒，從而對(duì)合金產(chǎn)生有效的彌散強(qiáng)化作用。錳的作用主要是提高合金的耐腐蝕性能，在合金熔煉過(guò)程中還能與合金中的雜質(zhì)元素(如鐵)形成化合物，從而消除鐵雜質(zhì)對(duì)合金耐腐蝕性能的有害作用，該發(fā)明專利申請(qǐng)的技術(shù)方案通過(guò)調(diào)節(jié)鎂鋁鋅系合金的含量，并通過(guò)復(fù)合加入鈣和硅，來(lái)改善鎂鋁鋅系鎂合金的強(qiáng)度和塑性，然而其對(duì)鎂合金的塑性的提高有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的變形鎂合金的塑性差、加工性能差的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種變形鎂合金，其各組分的重量百分比為A1 2. Owt% -4. Owt%； Zn :0. 40wt% -1. 70wt% ；Mn :0. 20wt% -0. 50wt% ；B :0. 05wt% -1. Owt % ；余量包含 Mg、含或不含雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述變形鎂合金中各組分的重量百分比為A1 2. 50wt% -3. 20wt% ；Zn 1. Owt % -1. 50wt% ；Mn :0. 25wt% -0. 35wt% ；B :0. 3wt% -0. 7wt% ；余量為 Mg。優(yōu)選地，所述B元素的重量百分比為0. 3wt% -0. 5wt%。優(yōu)選地，所述雜質(zhì)為Si、Fe、Cu、Ni中的一種或幾種，以變形鎂合金的總重量為基準(zhǔn)，各雜質(zhì)元素的重量百分比為0彡Si彡0. 05wt%,0 ^ Fe ^ 0. 004wt%, 0 彡 Cu 彡 0. 01wt%,0 彡 Ni 彡 0. 001wt%。本發(fā)明還提供了上述變形鎂合金的制備方法，包括以下步驟將配方量的鎂合金原料經(jīng)過(guò)熔融合金化、精煉、澆注制得變形鎂合金；所述鎂合金原料包含鎂錠、 鋁錠、鋅錠、鋁錳中間合金、以及硼錠和/或鋁硼中間合金；其中，各組成元素的重量百分比為:A1 2. Owt % -4. Owt % ；Zn 0. 40wt % -1. 70wt % ；Mn :0. 20wt % -0. 50wt % ；B 0. 05wt% -1. Owt% ；余量為Mg和雜質(zhì)元素。優(yōu)選地，在所述熔融合金化步驟前對(duì)原料進(jìn)行干燥處理，其中，鎂錠、鋁錠、鋅錠在 100士 10°C的溫度下干燥，鋁錳中間合金、硼錠和/或鋁硼中間合金在150士5°C的溫度下干
O其中，所述熔融合金化步驟包括1)、熔化先將坩堝預(yù)熱至300-35(TC，放入鎂錠、鋁錠、鋅錠并加入底熔劑加熱熔化，待鎂錠、鋁錠、鋅錠全部熔化后，加入鋁錳中間合金， 繼續(xù)加熱，待鋁錳中間合金熔化后，攪拌均勻，制得鎂合金中間熔液，整個(gè)熔化過(guò)程在SF6氣體的保護(hù)下進(jìn)行，時(shí)間控制在2-6H，且最終溫度控制在670-690°C ；2)、混熔在鎂合金中間熔液中加入硼錠和/或鋁硼中間合金，加熱熔化并攪拌均勻，得到鎂合金熔液，混熔在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，時(shí)間控制在l-20min，溫度控制在 720-750 O。其中，所述精煉步驟在熔融合金化得到的鎂合金熔液中加入精煉劑，并攪拌均勻， 然后升溫，溫度控制在690-730°C，精煉時(shí)間控制在30-45min，然后降溫至660-720°C靜置 5-20min，得到鎂合金熔體。其中，所述澆注步驟將精煉后的鎂合金熔體注入模具中，成型后脫模，澆注的條件為在保護(hù)氣氛中進(jìn)行，模具的預(yù)熱溫度為250°C 士 10°C，鎂合金熔體的溫度為660-720°C， 所述保護(hù)氣氛為SF6、C02、N2、S02、惰性氣體中的一種或幾種。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種變形鎂合金產(chǎn)品，所述變形鎂合金產(chǎn)品為變形鎂合金擠壓棒材，采用如上所述的變形鎂合金制得。本發(fā)明還提供了上述變形鎂合金產(chǎn)品的制備方法，包括下述步驟先將變形鎂合金進(jìn)行均勻化退火處理，然后將變形鎂合金置于擠壓模具中，通過(guò)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，得到變形鎂合金產(chǎn)品。其中，所述均勻化退火處理的時(shí)間為10-12H ；所述擠壓成型的條件為擠壓模具的預(yù)熱溫度為350-450°C，擠壓溫度控制在300-450°C，擠壓比控制在10 1-100 1，擠壓速度控制在5m/min-20m/min。本發(fā)明的變形鎂合金具有高塑性的特點(diǎn)，特別是較佳的高溫塑性，能夠滿足對(duì)鎂合金進(jìn)行塑性加工的需要，因而可通過(guò)多種塑性加工方式(尤其是擠壓成型)成型綜合性能優(yōu)良的變形鎂合金產(chǎn)品，極大的提高了鎂合金的生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明對(duì)比例1的未添加硼的鎂合金擠壓棒材在室溫下的金相顯微鏡照片；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的添加硼后的鎂合金擠壓棒材在室溫下的金相顯微鏡照片；圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的添加硼后的鎂合金擠壓棒材在300°C高溫下的金相顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人在長(zhǎng)期的鎂合金研究中，意外的發(fā)現(xiàn)通過(guò)在Mg-Al-Si系變形鎂合金中添加一定量的硼⑶元素，能夠提高變形鎂合金的塑性和加工性能。據(jù)此， 本發(fā)明提供一種變形鎂合金，其各組分的重量百分比為A1 2. Owt % -4. Owt % ；Zn 0. 40wt% -1. 70wt% ；Mn :0. 20wt% -0. 50wt% ；B :0. 05wt% -1. Owt % ；余量為 Mg 以及少量的Fe、Si、Ni、Cu等雜質(zhì)中的一種或幾種，其中，0彡Si彡0. 05wt%,0 ^ Fe ^ 0. 004wt%, 0 彡 Cu 彡 0. 01wt%,0 彡 Ni 彡 0. 001wt%。在優(yōu)選情況下，為了獲得塑性更佳的變形鎂合金，所述變形鎂合金中各組分的重量百分比為A1 2. 50wt% -3. 20wt% ；Zn :1. Owt% -1. 50wt% ；Mn :0. 25wt% -0. 35wt% ；B 0. 3wt% -0. 7wt% ；余量為 Mg。在更優(yōu)選的情況下，所述B元素的重量百分比為0. 3wt% -0. 5wt%。本發(fā)明的變形鎂合金的制備可采用目前常用的鎂合金熔煉工藝，包括備料一熔化 —精煉一澆注的步驟，現(xiàn)將本發(fā)明變形鎂合金的制備方法的各步驟具體詳述如下步驟1、備料1)原材料準(zhǔn)備好配方量的純鎂錠(純度彡99. 9wt% )、純鋁錠(純度彡99. 9wt% )、純鋅錠(純度彡99. 9wt% )、鋁錳中間合金，以及硼錠和/或鋁硼中間合金，其中，需要說(shuō)明的是，硼元素可以以硼錠的形式加入，也可以以鋁硼中間合金的形式加入，以硼錠直接加入，熔煉過(guò)程中的燒損比較多，容易造成成分偏析，因而優(yōu)選以鋁硼中間合金加入。2)助熔劑底熔劑、覆蓋劑和精煉劑，均可采用現(xiàn)有的用于鎂合金制備的底熔劑、 覆蓋劑和精煉劑，例如覆蓋劑RJ-6、精煉劑RJ-5 ；底熔劑主要位于坩堝的底部，用以防止金屬熔液不與坩堝發(fā)生反應(yīng)和侵蝕坩堝，另外，還具有造渣的作用；而覆蓋劑主要是保護(hù)金屬熔液不與外界發(fā)生反應(yīng)，起到隔絕作用；而精煉劑則用于鎂合金熔液的精煉。步驟2、干燥將準(zhǔn)備的原料進(jìn)行干燥處理，其中，鎂錠、鋁錠、鋅錠在100°C 士 10°C 溫度下烘干，而鋁錳中間合金、硼錠和/或鋁硼中間合金在150°C 士 5°C溫度下烘干，烘干的作用是為了去除原料中的水分，防止熔煉過(guò)程中，水與鎂反應(yīng)產(chǎn)生爆炸。
步驟3、熔融合金化1)、熔化在SF6氣體的保護(hù)下，先將坩堝預(yù)熱至300-350°C， 將稱量好的鎂錠、鋁錠、鋅錠放入坩堝中并加入底熔劑加熱熔化，底熔劑的用量約占爐料質(zhì)量的1. 5-2. 5wt%，待鎂錠、鋁錠、鋅錠全部熔化后，加入已稱量好的鋁錳中間合金，繼續(xù)加熱，待鋁錳中間合金充分熔化后，攪拌均勻，制得鎂合金中間熔液，整個(gè)熔化過(guò)程的時(shí)間控制在2-6H，且鎂合金熔液的最終溫度控制在670-690°C。在整個(gè)熔化過(guò)程中不時(shí)均勻地撒入覆蓋劑以防止燃燒，撒覆蓋劑的一般原則是不使金屬表面啟燃，加入量盡量小，能夠覆蓋住熔液表面即可，覆蓋劑的用量約占爐料質(zhì)量的0. 3-0. 5wt% ；因?yàn)殒V的活性高，在空氣中加熱，易氧化燒損，且在熔融狀態(tài)下，無(wú)覆蓋劑保護(hù)時(shí)，會(huì)劇烈的燃燒。在整個(gè)熔煉過(guò)程中，需要持續(xù)向坩堝中通入Si^6氣體進(jìn)行保護(hù)，而不能采用其它保護(hù)氣體，因?yàn)镾F6氣體對(duì)鎂合金熔液的作用原理同一般的保護(hù)氣體(例如惰性氣體)不同，一般的惰性氣體保護(hù)是為了使金屬熔液表面的氣氛中不含有氧化性氣體，而SF6氣體的作用是使鎂合金熔液表面生成薄而致密的一層保護(hù)膜，防止鎂的氧化燒損。2)、混熔向鎂合金中間熔液中通入惰性氣體(例如氬氣)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)加入稱量好的硼錠和/或鋁硼中間合金，并采用機(jī)械攪拌，混熔的時(shí)間控制在l-20min，溫度控制在720-750°C，混熔后得到鎂合金熔液。步驟4、精煉向鎂合金熔液中通入惰性氣體(例如氬氣)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)在鎂合金熔液的表面均勻撒入精煉劑進(jìn)行精煉，并采用機(jī)械攪拌，精煉劑的用量約占爐料質(zhì)量的1.5-2. 5wt%，然后升溫，溫度控制在690-730°C，精煉時(shí)間控制在30-45min，使加入的金屬在較高的溫度下更好的合金化；結(jié)束后降溫靜置，溫度控制在660-720°C，靜置時(shí)間為 5-20min,，使熔劑和夾雜物沉降，使合金更加均勻化，得到鎂合金熔體。步驟5、澆注將精煉后的鎂合金熔體注入預(yù)熱溫度為250°C 士 10°C的模具中，成型后脫模，制得鎂合金鑄棒，澆注的條件為在660-720°C的溫度下，并在保護(hù)氣氛中進(jìn)行， 保護(hù)氣氛通常為SF6、C02、N2、SO2、惰性氣體或者它們的混合氣體，上述保護(hù)氣氛能夠使鎂合金熔體從坩堝中流入模具時(shí)，不被空氣中的水分或氧氣氧化。本發(fā)明的變形鎂合金產(chǎn)品的制備方法，為在制備變形鎂合金的基礎(chǔ)上，對(duì)變形鎂合金進(jìn)行擠壓成型根據(jù)擠壓工藝的要求，先將鎂合金鑄棒進(jìn)行10-12H的均勻化退火處理，再將擠壓模具預(yù)熱至350-450°C的條件下，將鎂合金鑄棒置于擠壓模具中，通過(guò)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，制得鎂合金擠壓棒材，其中，擠壓溫度控制在300-450°C，擠壓比控制在 10 1-100 1，擠壓速度控制在 5m/min-20m/min。值得一提的是，現(xiàn)有文獻(xiàn)《微量硼對(duì)鎂合金耐腐蝕性能的影響》(材料保護(hù)，2005 年10月第38卷第10期)中對(duì)于微量硼對(duì)鎂合金腐蝕性能的影響進(jìn)行了研究，提出微量B 的加入顯著細(xì)化了 Mg7A10. 4ZnO. 2Mn合金的組織和晶粒，隨著B(niǎo)加入量的增加，其細(xì)化效果越明顯，當(dāng)B的加入量為0. 15%時(shí)，平均粒徑尺寸由未變質(zhì)的約140 μ m細(xì)化到約40 μ m， β-Mg17Al12相細(xì)小，從而提高了合金的自腐蝕電位，降低了其腐蝕速率；然而，該文獻(xiàn)中涉及的是在ΑΖ70體系中添加微量硼，其中硼的含量為0. 15% wt以下，硼的作用是通過(guò)細(xì)化晶粒來(lái)提高腐蝕電位，從而提高合金的耐腐蝕性能；而本發(fā)明的合金體系則為ΑΖ31合金體系，其中，硼的含量為0. 05% wt-1. 0wt%，硼的作用主要是為了提高合金的塑性，特別是高溫超塑性性能。更進(jìn)一步地，本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)大量的研究，進(jìn)一步證實(shí)添加硼能夠起到增強(qiáng)變形鎂合金的塑性，其機(jī)理在于1、本發(fā)明通過(guò)添加非金屬元素硼，可以有效降低鎂合金晶格中的c/a值，顯著增加錐面滑移系的激活能力，這樣就能夠協(xié)調(diào)c軸方向的應(yīng)變而提高壓縮延展性，提高了塑性成形能力。2、本發(fā)明通過(guò)添加硼，與鋁形成AW2金屬間化合物，細(xì)小彌散分布在基體中，起到細(xì)化晶粒組織作用，而小晶粒之間的晶界更易滑動(dòng)，同時(shí)協(xié)助大晶粒變形，從而提高合金的塑性成形能力。3、本發(fā)明通過(guò)添加硼，還能夠?qū)g17Al12相產(chǎn)生變質(zhì)作用，通過(guò)對(duì)合金組織的細(xì)化和對(duì)Mg17Al12相的變質(zhì)起到抑制裂紋形成或延緩裂紋擴(kuò)展的作用，提高合金的塑性成形能力。以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。實(shí)施例1本發(fā)明實(shí)施例1的變形鎂合金產(chǎn)品的制備方法，包括下述步驟1、烘干將準(zhǔn)備好的原料純鎂、純鋁、純鋅(純度均彡99.9wt% )、鋁錳中間合金，以及純硼(純度彡99.9wt%)的鑄錠進(jìn)行烘干處理，其中Mg、Al、Si在100°C溫度下烘干，而AlMn中間合金、B在150°C溫度下烘干。2、熔煉在整個(gè)熔煉過(guò)程中，持續(xù)向電阻坩堝中通入SF6氣體進(jìn)行保護(hù)，先將電阻坩堝預(yù)熱至300°C，在坩堝側(cè)壁和底部撒上適量的精煉劑RJ-5和覆蓋劑RJ-6，然后放入稱量好的Mg、Al、Si金屬錠，繼續(xù)加熱，待Mg、Al、Si金屬錠全部熔化后，在690°C的溫度下加入已稱量好的AlMn中間合的溫度下加入0. 05wt%的B，同時(shí)不時(shí)均勻地撒下覆蓋劑RJ-6，待上述合金充分熔化后，攪拌均勻，同時(shí)保溫5min ；加入精煉劑RJ-5進(jìn)行精煉，在精煉的過(guò)程中，精煉劑的加入量為爐料量的10%左右，加入后充分?jǐn)嚢?、靜置5min，然后升溫至760V 保溫lOmin，再降溫720°C靜置5min，再澆入預(yù)熱溫度為250°C的鐵模中，制得鎂合金鑄棒 Al (即變形鎂合金材料)。3、擠壓根據(jù)擠壓工藝要求，先將鎂合金鑄棒進(jìn)行IOh的均勻化退火處理，并將擠壓模具預(yù)熱至400°C的條件下，在擠壓機(jī)上進(jìn)行擠壓棒材，其中擠壓溫度控制在380°C，擠壓比控制在60 1，擠壓速度控制在lOm/min，得到鎂合金擠壓棒材All (即變形鎂合金產(chǎn)
口 、
BFI ) ο實(shí)施例2原料以及制備方法與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于，硼的添加量為 0. Iwt %,制得鎂合金鑄棒A2和鎂合金擠壓棒材A22。實(shí)施例3原料以及制備方法與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于，硼以鋁硼中間合金的形式進(jìn)行添加，添加量為0. 5wt%,制得鎂合金鑄棒A3和鎂合金擠壓棒材A33。實(shí)施例4原料以及制備方法與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于，硼以鋁硼中間合金的形式進(jìn)行添加，添加量為1. Owt %,制得鎂合金鑄棒A4和鎂合金擠壓棒材A44。對(duì)比例1對(duì)比例1用于說(shuō)明沒(méi)有添加硼的變形鎂合金的性能，其余與實(shí)施例1相同，制得鎂合金鑄棒Bl和鎂合金擠壓棒材Bl 1。件能測(cè)試1)化學(xué)成分、力學(xué)性能測(cè)試將上述實(shí)施例1-4制備的鎂合金鑄棒A1-A4以及對(duì)比例1制備的鎂合金鑄棒Bl 分別進(jìn)行化學(xué)成分檢測(cè)(ICP測(cè)試)、力學(xué)性能測(cè)試(通過(guò)萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試進(jìn)行測(cè)試)， 化學(xué)成分檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1，延伸率測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。2)顯微金相組織觀察分別對(duì)實(shí)施例1制備的鎂合金鑄棒Al、對(duì)比例1制備的鎂合金鑄棒Bl在室溫和 300°C的高溫下，進(jìn)行顯微金相組織觀察的取樣，顯微金相照片如圖1-3所示。表1(質(zhì)量分?jǐn)?shù)
權(quán)利要求
1.一種變形鎂合金，其特征在于，所述變形鎂合金中各組分的重量百分比為A1 2. Owt% -4. Owt%；Zn :0. 40wt% -1. 70wt%；Mn :0. 20wt% -0. 50wt%;B 0. 05wt%~1. Owt%； 余量包含Mg、含或不含雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形鎂合金，其特征在于，所述變形鎂合金中各組分的重量百分比為A1 2. 50wt% -3. 20wt% ；Zn :1. Owt % -1. 50wt % ；Mn :0. 25wt % -0. 35wt % ；B 0. 3wt% -0. 7wt% ；余量為 Mg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變形鎂合金，其特征在于，所述B元素的重量百分比為 0. 3wt% -0. 5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形鎂合金，其特征在于，所述雜質(zhì)為Si、Fe、Cu、Ni中的一種或幾種，以變形鎂合金的總重量為基準(zhǔn)，各雜質(zhì)元素的重量百分比為0 < Si < 0. 05wt%, 0 彡 Fe 彡 0. 004wt%,0 彡 Cu 彡 0. 01wt%,0 彡 Ni 彡 0. 001wt%。
5.一種制備如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)的變形鎂合金的方法，包括以下步驟將配方量的鎂合金原料經(jīng)過(guò)熔融合金化、精煉、澆注制得所述變形鎂合金；其特征在于，所述鎂合金原料包含鎂錠、鋁錠、鋅錠、鋁錳中間合金、以及硼錠和/或鋁硼中間合金；其中，各組成元素的重量百分比為A1 2. Owt % -4. Owt % ；Zn :0. 40wt % -1. 70wt % ；Mn 0. 20wt% -0. 50wt% ；B :0. 05wt% -1. Owt% ；余量為 Mg 和雜質(zhì)元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鎂合金的制備方法，其特征在于，在所述熔融合金化步驟前對(duì)原料進(jìn)行干燥處理，其中，鎂錠、鋁錠、鋅錠在100士 10°C的溫度下干燥，鋁錳中間合金、硼錠和/或鋁硼中間合金在150士5°C的溫度下干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鎂合金的制備方法，其特征在于，所述熔融合金化步驟包括1)、熔化先將坩堝預(yù)熱至300-35(TC，放入鎂錠、鋁錠、鋅錠并加入底熔劑加熱熔化， 待鎂錠、鋁錠、鋅錠全部熔化后，加入鋁錳中間合金，繼續(xù)加熱，待鋁錳中間合金熔化后，攪拌均勻，制得鎂合金中間熔液，整個(gè)熔化過(guò)程在SF6氣體的保護(hù)下進(jìn)行，時(shí)間控制在2-6H， 且最終溫度控制在670-690°C ；2)、混熔在鎂合金中間熔液中加入硼錠和/或鋁硼中間合金，加熱熔化并攪拌均勻，得到鎂合金熔液，混熔在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，時(shí)間控制在l-20min，溫度控制在 720-750 。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鎂合金的制備方法，其特征在于，所述精煉步驟在熔融合金化得到的鎂合金熔液中加入精煉劑，并攪拌均勻，然后升溫，溫度控制在690-730°C，精煉時(shí)間控制在30-45min，然后降溫至660-720°C靜置5-20min，得到鎂合金熔體。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變形鎂合金的制備方法，其特征在于，所述澆注步驟將精煉后的鎂合金熔體注入模具中，成型后脫模，澆注的條件為在保護(hù)氣氛中進(jìn)行，模具的預(yù)熱溫度為250°C 士 10°C，鎂合金熔體的溫度為660-720°C，所述保護(hù)氣氛為SF6、C02、N2、SO2、惰性氣體中的一種或幾種。
10.一種變形鎂合金產(chǎn)品，其特征在于，所述變形鎂合金產(chǎn)品為變形鎂合金擠壓棒材， 采用如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的變形鎂合金制得。
11.一種如權(quán)利要求10所述的變形鎂合金產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，包括下述步驟先將變形鎂合金進(jìn)行均勻化退火處理，然后將變形鎂合金置于擠壓模具中，通過(guò)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，得到變形鎂合金產(chǎn)品。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的變形鎂合金產(chǎn)品的制備方法，其特征在于，所述均勻化退火處理的時(shí)間為10-12H;所述擠壓成型的條件為擠壓模具的預(yù)熱溫度為350-450°C，擠壓溫度控制在300-450°C，擠壓比控制在10 1-100 1，擠壓速度控制在5m/min-20m/min。
全文摘要
一種變形鎂合金及其制備方法，所述變形鎂合金中各組分的重量百分比為Al2.0wt％-4.0wt％；Zn0.40wt％-1.70wt％；Mn0.20wt％-0.50wt％；B0.05wt％-1.0wt％；余量包含Mg、含或不含雜質(zhì)。本發(fā)明還涉及采用上述變形鎂合金制作的產(chǎn)品以及該產(chǎn)品的制備方法，所述變形鎂合金的制備方法先將變形鎂合金進(jìn)行均勻化退火處理，然后將變形鎂合金置于擠壓模具中，通過(guò)擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，得到變形鎂合金產(chǎn)品。本發(fā)明的變形鎂合金中含有硼元素，具有較好的塑性，非常有利于后續(xù)的塑性加工成形。
文檔編號(hào)C22C1/06GK102383013SQ20101027099
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者張法亮, 李紹青, 菅永喜 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司