適用于型材的變形鎂合金及制備方法
【專利摘要】一種適用于型材的鎂合金，其組成為：A1：3.0～4.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Zr：0.5～1.0wt％、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合金系合金。這種新型合金通過添加元素Zr，形成Zr質(zhì)點，造成堅硬細(xì)小的結(jié)晶核心，起到細(xì)化晶粒的作用，在變形鎂合金中起到細(xì)晶強化和第二相強化的作用，改善合金的力學(xué)性能，元素Zr協(xié)同元素A1和Zn改善合金耐蝕性，使這種新型合金的耐蝕能力和機械性能較相同組分的Mg-Al-Zn合金強。
【專利說明】適用于型材的變形鎂合金及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于型材的鎂合金及制備方法，更確切地說涉及一種鋁含量為 3. 0-4. 0質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的低鋁含量Mg-Al-Zn-Zr變形鎂合金及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國鎂資源十分豐富，又是世界上鎂產(chǎn)量第一的產(chǎn)鎂大國。鎂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也是我 國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要支撐點，變形鎂合金的發(fā)展必將有力地推動我國鎂合金產(chǎn)業(yè)、鎂 部件制造加工產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。然而，我國鎂合金型材產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，由于受到鎂合 金型材成型工藝與設(shè)備的技術(shù)制約，國內(nèi)僅能生產(chǎn)規(guī)格有限的鎂合金板材、管材、帶材等型 材，且價格昂貴，目前僅洛陽銅業(yè)有限公司、河北金拜克自行車有限公司等極少數(shù)企業(yè)小批 量生產(chǎn)鎂合金型材，主要用于國防軍工、自行車等少數(shù)行業(yè)。而德國于1935年即開始使用 鎂合金型材制作飛機發(fā)動機罩、下機身及機翼蒙皮、整流片、油箱等重要部件；德國西門子、 施奈德等知名公司已將鎂合金型材大量應(yīng)用于電子通信、光學(xué)儀器、軌道交通、汽車等眾多 行業(yè)領(lǐng)域；美國陶氏化學(xué)公司開發(fā)的鎂合金型材已批量制造卡車與拖車車身。因此，我國鎂 合金型材產(chǎn)業(yè)同國外相比，存在技術(shù)滯后、產(chǎn)業(yè)化程度低下等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明一個目的是提供一種適用于型材的鎂合金，是一種Mg-Al-Zn合金系力學(xué) 性能和耐蝕能力良好的變形鎂合金。
[0004] 本發(fā)明另一個目的是提供一種適用于型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] 一種適用于型材的鎂合金，其組成為：A1 :3· 0?4. Owt%、Zn :0· 5?1. Owt%、Zr : 0· 5 ?1. 0wt%、Mn :0· 2 ?0· 4wt%、雜質(zhì)：< 0· 2wt%，余量為 Mg。
[0007] -種適用于型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 :3· 0?4. 0wt%、Zn :0· 5?1. Owt^^Zr :0· 5? 1. 0wt%、Mn· 0· 2?0· 4wt%、雜質(zhì)：< 0· 2wt%，余量為Mg,進行配料后，烙煉成合金；
[0009] (b)采用400°C擠壓和150°C冷拉拔工藝，制成高強高韌和耐蝕性良好的鎂合金制 品。
[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，由雙軋輥擠壓拉拔 成型。
[0011] 本發(fā)明專利針對現(xiàn)有的變形鎂合金耐蝕能力和力學(xué)性能不能兼顧的問題，研發(fā)出 一種新型Mg-Al-Zn合金系合金。這種新型合金通過添加元素 Zr，形成Zr質(zhì)點，造成堅硬細(xì) 小的結(jié)晶核心，起到細(xì)化晶粒的作用，在變形鎂合金中起到細(xì)晶強化和第二相強化的作用， 改善合金的力學(xué)性能，元素 Zr協(xié)同元素 A1和Zn改善合金耐蝕性，使這種新型合金的耐蝕 能力和機械性能較相同組分的Mg-Al-Zn合金強。

【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施例的示意圖。

【具體實施方式】
[0013] 以下詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例僅供說明具體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的規(guī) 模不受實施例的限制。
[0014] 本發(fā)明如下實施例制取的鎂合金，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，然后由澆注泵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7按要求鋸切。
[0015] 變形加工后力學(xué)性能測試：金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/ T228.1-2010。
[0016]自腐蝕速率測試：金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性用于評估腐蝕性的標(biāo)準(zhǔn)試樣的腐 蝕速率的測定GB/T19292. 4-2003。
[0017] 實施例1
[0018] 一種變形鎂合金，合金成分鋁A1為3. Owt%，鋅Zn為0. 5wt%，Zr質(zhì)量百分比為 0· 5wt%，猛 MnO. 2wt%，余量為 Mg。
[0019] 變形加工后力學(xué)性能：強度320Mpa，延伸率15% ;
[0020] 自腐蝕速率 0· 019mm/y。
[0021] 實施例2
[0022] 一種變形鎂合金，合金成分鋁A1為3. 2wt%，鋅Zn為0. 6wt%，Zr質(zhì)量百分比為 0· 5wt%，猛 MnO. 2wt%，余量為 Mg。
[0023] 變形加工后力學(xué)性能：強度330Mpa，延伸率13% ;
[0024] 自腐蝕速率 0· 018mm/y。
[0025] 實施例3
[0026] 一種變形鎂合金，合金成分鋁A1為3. 5wt%，鋅Zn為0. 7wt%，Zr質(zhì)量百分比為 0· 6wt%，猛 MnO. 2wt%，余量為 Mg。
[0027] 變形加工后力學(xué)性能：強度336Mpa，延伸率12% ;
[0028] 自腐蝕速率 0· 016mm/y。
[0029] 實施例4
[0030] 一種變形鎂合金，合金成分鋁A1為3. 8wt%，鋅Zn為0. 6wt%，Zr質(zhì)量百分比為 0· 6wt%，猛 MnO. 2wt%，余量為 Mg。
[0031] 變形加工后力學(xué)性能：強度340Mpa，延伸率15% ;
[0032] 自腐蝕速率 0· 015mm/y。
【權(quán)利要求】
1. 一種適用于型材的鎂合金，其特征是組成為：A1 :3. 0?4. Owt %、Zn :0. 5? 1. Owt%、Zr :0· 5 ?1. 0wt%、Mn :0· 2 ?0· 4wt%、雜質(zhì)：< 0· 2wt%,余量為 Mg。
2. -種適用于型材的鎂合金的制備方法，步驟如下： (a) 按合金的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)組成：A1 :3· 0?4. Owt %、Zn :0· 5?1. Owt %、Zr :0· 5? 1. 0wt%、Mn :0· 2?0· 4wt%、雜質(zhì)：< 0· 2wt%，余量為Mg,進行配料后，烙煉成合金； (b) 采用400°C擠壓和150°C冷拉拔工藝，制成高強高韌和耐蝕性良好的鎂合金制品。
【文檔編號】C22C1/02GK104109788SQ201310160069
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月18日
【發(fā)明者】陳秋榮, 張婭, 沈鈺, 周學(xué)華 申請人:嘉興中科亞美合金技術(shù)有限責(zé)任公司