一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特點(diǎn)是以工業(yè)純鎂和工業(yè)純鋅為原材料得到Mg-Zn合金熔體，并以Mg-Nd和Mg-Zr中間合金的形式向其中加入適量的Nd和Zr：其制備方法為：將工業(yè)純鎂和工業(yè)純鋅預(yù)熱到100～200℃并在有SF6/CO2氣體保護(hù)的坩堝電阻爐中熔化，當(dāng)熔體溫度達(dá)到680℃時(shí)，再分別將Mg-Nd和Mg-Zr中間合金加入Mg-Zn合金熔體中，熔煉過(guò)程中攪拌合金液，以確保合金元素的均勻分布；當(dāng)固料全部熔化后，將合金熔體靜置10分鐘，再澆入金屬模具中；將鎂合金鑄錠預(yù)熱至350℃，將擠壓模具預(yù)熱至350℃，利用金屬擠壓機(jī)將鎂合金鑄錠擠壓成棒材。
【專利說(shuō)明】—種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂基合金及其制備方法，特別涉及一種汽車以及航天航空領(lǐng)域采用塑性成形方法制造相關(guān)結(jié)構(gòu)件的高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂合金由于具有密度低，比強(qiáng)度與比剛度高等優(yōu)勢(shì)，因而被廣泛應(yīng)用于汽車及航天航空領(lǐng)域。但是，由于鎂合金為密排六方結(jié)構(gòu)，是一類塑性變形能力低、壓力加工性能差的金屬結(jié)構(gòu)材料，故鎂合金結(jié)構(gòu)件大多是采用鑄造方法成形的。
[0003]與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金具有更高的強(qiáng)度、更好的塑性及更多樣化的規(guī)格，在拓寬鎂合金材料的應(yīng)用領(lǐng)域方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。目前商業(yè)應(yīng)用最為廣泛的變形鎂合金材料主要有ΖΚ60(δ =9~14%，ob = 304MPa，oa2 = 236MPa)、AZ31(S =14~17%，ob=260MPa, σ 0 2 = 195 ~200MPa。)、WE43( δ = 6 ~8%，σ b = 238MPa, σ 0 2 = 13IMPa0 )等，但這些合金的韌性偏低，難以采用鍛造等壓力加工工藝進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)件或承重結(jié)構(gòu)件的制造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，針對(duì)現(xiàn)有商業(yè)化變形鎂合金成形性能的不足，提供一種新型的高韌性變形鎂合金及其制備方法。通過(guò)在Mg-Zn-Zr系合金的基礎(chǔ)上加入稀土元素釹(Nd)，改善合金的韌性，并結(jié)合擠壓后的時(shí)效處理，進(jìn)一步提高合金的強(qiáng)度，以更好地滿足上述工業(yè)領(lǐng)域的需求。
[0005]本發(fā)明給出的技術(shù)方案是:
[0006]這種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特點(diǎn)是以工業(yè)純鎂和工業(yè)純鋅為原材料得到Mg-Zn合金熔體，并以Mg-Nd和Mg-Zr中間合金的形式向其中加入適量的Nd和Zr，合金的化學(xué)成分為(重量百分比):
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特征在于以工業(yè)純鎂和工業(yè)純鋅為原材料得到Mg-Zn合金熔體，并以Mg-Nd和Mg-Zr中間合金的形式向其中加入適量的Nd和Zr，合金的化學(xué)成分為(重量百分比):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特征在于合金的化學(xué)成分為(重量百分比): Zn4%,Nd0.8%, Zr0.5%、Mg 余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金,其特征在于合金的化學(xué)成分為(重量百分比): Zn4.2%、Ndl%、Zr0.4%、Mg 余量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金,其特征在于合金的化學(xué)成分為(重量百分比):
Zn3.8%, Ndl.2%, Zr0.5%、Mg 余量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金,其特征在于合金的化學(xué)成分為(重量百分比): Zn4%,Ndl%,Zr0.6%、Mg 余量。
6.—種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金的制造方法,其特征在于: 將工業(yè)純鎂和工業(yè)純鋅預(yù)熱到100~200°C并在有SF6/C02氣體保護(hù)的坩堝電阻爐中熔化，當(dāng)熔體溫度達(dá)到680°C時(shí)，再分別將Mg-Nd和Mg-Zr中間合金加入Mg-Zn合金熔體中，熔煉過(guò)程中攪拌合金液，以確保合金元素的均勻分布；當(dāng)固料全部熔化后，將合金熔體靜置10分鐘，再澆入金屬模具中； 將鎂合金鑄錠預(yù)熱至350°C，將擠壓模具預(yù)熱至350°C，利用金屬擠壓機(jī)將鎂合金鑄錠擠壓成棒材，相應(yīng)的擠壓溫度為370~390°C，擠壓速率為0.5m/min，擠壓比為17.5: I。
【文檔編號(hào)】C22C23/04GK103849799SQ201210496119
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】陳立佳, 李鋒, 吳偉, 楊林, 車欣, 王鑫 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)