一種耐腐蝕鎂合金的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及金屬合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種耐腐蝕鎂合金。該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為6～9wt%，Zn為0.4～1.0wt%，Mn為0.01～0.3wt%，V為0.001～1.0wt%，余量為Mg。釩的加入提高了鎂合金腐蝕電位，降低了腐蝕電流密度，明顯減小了鎂合金的腐蝕速率，僅為原始合金腐蝕速率的52.81%，使合金的耐蝕性能得到顯著提高。
【專利說(shuō)明】一種耐腐蝕鎂合金

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種耐腐蝕鎂合金。

【背景技術(shù)】
[0002] 鎂合金具有較高的比強(qiáng)度和比剛度(密度為1.738g/ cm3)較好的減震性和切削加 工性等優(yōu)越的性能，是實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，因此，近年來(lái)鎂合金作為結(jié)構(gòu)材料 的應(yīng)用迅速發(fā)展。
[0003] 目前應(yīng)用最為廣泛的有鑄造行業(yè)應(yīng)用的AZ91D鎂合金，在型材、板材中應(yīng)用的變 形鎂合金八2313261、4280、21(60等。然而其耐腐蝕性能差成為鎂合金工業(yè)化應(yīng)用的障礙， 如何提高其耐腐蝕性能顯得十分重要。國(guó)內(nèi)外廣泛開(kāi)展了提高鎂合金耐腐蝕性能的研究工 作，其中以添加鈹、鈣、稀土元素來(lái)提高鎂合金的耐腐蝕性能為主，添加稀土元素可以細(xì)化 鎂合金晶粒，形成富含稀土的第二相，提高鎂合金的耐腐蝕性能；添加鈣和鈹能夠獲得一定 的高溫耐腐蝕性能，目前已經(jīng)研制出了一些鎂合金材料，并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。雖然添加 這些元素能起到一定的防腐蝕作用，但是由于鈹?shù)亩拘浴⑩}的價(jià)格因素，限制了這種鎂合金 材料的進(jìn)一步應(yīng)用。導(dǎo)致耐腐蝕鎂合金材料仍然處于小批量生產(chǎn)階段。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種耐腐蝕鎂合金，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熔煉 時(shí)容易燃燒、室溫塑性差、力學(xué)性能較低、不耐腐蝕等問(wèn)題，在現(xiàn)有AZ91鎂合金的基礎(chǔ)上， 通過(guò)加入定量金屬釩進(jìn)行合金化、改性化處理，使AZ91鎂合金的耐蝕性能得到明顯提高， 滿足AZ91鎂合金對(duì)腐蝕性的要求。
[0005] 本發(fā)明所述的技術(shù)方案是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)的： 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為6?9wt%，Zn為0. 4? I. Owt%，Mn 為 0· 01 ?0· 3wt%，V 為 0· 001 ?I. Owt%，余量為 Mg。
[0006] 所述V的含量可以為0· 001?0· 009wt %。
[0007] 所述V的含量可以是0· 05?0· 09wt%。
[0008] 所述V的含量可以是0· 10?0· 55wt%。
[0009] 所述V的含量可以是0· 60?I. Owt %。
[0010] 本發(fā)明高強(qiáng)度鎂合金的有益效果在于： (1)釩的加入提高了鎂合金腐蝕電位，降低了腐蝕電流密度，明顯減小了鎂合金的腐蝕 速率，僅為原始合金腐蝕速率的52. 81%，使合金的耐蝕性能得到顯著提高。
[0011] (2)添加金屬釩后，合金中生成新相Al5V2，同時(shí)合金中β (Mg17Al12)相得到細(xì)化， 并由原來(lái)的網(wǎng)狀分布變成斷續(xù)狀均勻分布，數(shù)量有所減小。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明所用的干燥箱為101-3型干燥箱，熔煉爐為ZGJL0. 01-40-4型真空感應(yīng)爐 中進(jìn)行熔煉，不銹鋼坩鍋尺寸為〇147x250mm，澆注模具尺寸為Φ63χ135πιπι。原料Mg錠 (99. 89%)、Al 錠（99. 95%)、Zn 錠（99. 99%)、Mn 錠（99. 98%)和 V 錠（99. 99%)均購(gòu)于國(guó)藥集 團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。力學(xué)性能測(cè)試按照GB/T 4338-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，力學(xué)性能測(cè)試儀器為 BA-100C-5型萬(wàn)能材料力學(xué)性能測(cè)試儀。
[0013] 腐蝕實(shí)驗(yàn)： 腐蝕試樣加工成20mmX 5mm的圓柱狀試樣在實(shí)驗(yàn)前均經(jīng)2000號(hào)水砂紙研磨處理，在用 丙酮和無(wú)水乙醇清洗并干燥后稱取試樣的質(zhì)量作為初始質(zhì)量實(shí)驗(yàn)腐蝕介質(zhì)采用3. 5%NaCl 溶液，pH值控制在7?7. 5將腐蝕試樣懸掛于腐蝕介質(zhì)中浸泡24h，在沸騰的鉻酸（200 mgCr03/L+10mgAgN03)中清洗5min，然后再用丙酮無(wú)水乙醇清洗并干干燥后用分析天平稱重 計(jì)算腐蝕速率： V= (W1 - W2) Xt/A 式中，V為試樣的腐蝕速率，W1為試樣腐蝕之前的質(zhì)量，W2為試樣腐蝕之后的質(zhì)量（清 除腐蝕產(chǎn)物），A為試樣的面積，t為腐蝕的時(shí)間。
[0014] 實(shí)施例1 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為6wt%，Zn為0. 4wt%， Mn 為 0· Olwt%，V 為 0· OOlwt%，余量為 Mg。
[0015] 按配比稱量材料，將各組份預(yù)熱到220°C后，依次將鋁錠、鋅錠和錳釘放入到預(yù)熱 溫度為280°C的低碳鋼坩鍋中熔化，并通入3? 6_0)2保護(hù)氣體（SF6 : 0)2體積比為1 : 10)， 待組分完全熔化、熔體溫度達(dá)到740°C時(shí)加入釩錠，釩錠預(yù)先加熱到200°C，然后連續(xù)攪拌， 并通入SF 6-CO2保護(hù)氣體，直至合金完全熔化，攪拌5min，，當(dāng)溫度達(dá)到710°C靜置20分鐘， 并在700°C時(shí)進(jìn)行澆注，最終得到含釩的耐蝕鎂合金。
[0016] 實(shí)施例2 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為9wt%，Zn為I. Owt%， Mn 為 0· 3wt%，V 為 I. Owt%，余量為 Mg。
[0017] 按配比稱量材料，將各組份預(yù)熱到220°C后，依次將鋁錠、鋅錠和錳釘放入到預(yù)熱 溫度為280°C的低碳鋼坩鍋中熔化，并通入3? 6_0)2保護(hù)氣體（SF6 : 0)2體積比為1 : 10)， 待組分完全熔化、熔體溫度達(dá)到730°C時(shí)加入釩錠，釩錠預(yù)先加熱到200°C，然后連續(xù)攪拌， 并通入SF 6-CO2保護(hù)氣體，直至合金完全熔化，攪拌5min，，當(dāng)溫度達(dá)到710°C靜置20分鐘， 并在700°C時(shí)進(jìn)行澆注，最終得到含釩的耐蝕鎂合金。
[0018] 實(shí)施例3 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為7wt%，Zn為0. 5wt%， Mn 為（λ 03wt%，V 為 0· 009wt%，余量為 Mg。
[0019] 制備耐腐蝕鎂合金的方法同實(shí)施例1。
[0020] 實(shí)施例4 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為8wt%，Zn為0. 6wt%， Mn 為 0· 15wt%，V 為 0· 005wt%，余量為 Mg。
[0021] 制備耐腐蝕鎂合金的方法同實(shí)施例2。
[0022] 實(shí)施例5 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為8. 5wt%，Zn為 0· 65wt%，Mn 為 0· 2wt%，V 為 0· 009wt%，余量為 Mg。
[0023] 制備耐腐蝕鎂合金的方法同實(shí)施例I。
[0024] 實(shí)施例6 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為7. 5wt%，Zn為 0· 55wt%，Mn 為 0· 25wt%，V 為 0· 10wt%，余量為 Mg。
[0025] 制備耐腐蝕鎂合金的方法同實(shí)施例2。
[0026] 實(shí)施例7 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為6. 5wt%，Zn為 0· 75wt%，Mn 為 0· 055wt%，V 為 0· 55wt%，余量為 Mg。
[0027] 制備耐腐蝕鎂合金的方法同實(shí)施例2。
[0028] 實(shí)施例8 一種耐腐蝕鎂合金，該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：Al為6. 5wt%，Zn為 0· 85wt%，Mn 為 0· 28wt%，V 為 0· 60wt%，余量為 Mg。
[0029] 制備耐腐蝕鎂合金的方法同實(shí)施例2 表1為本發(fā)明窀施例〗~8鎂合僉與AZ91合僉件能對(duì)比表

【權(quán)利要求】
1. 一種耐腐蝕鎂合金，其特征在于：該鎂合金的化學(xué)成分的重量百分含量：A1為6? 9wt%，Zn 為 0· 4 ?L Owt%，Μη 為 0· 01 ?0· 3wt%，V 為 0· 001 ?L Owt%，余量為 Mg。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕鎂合金，其特征在于：按重量百分含量，V為0. 001? 0. OC^wt%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕鎂合金，其特征在于：按重量百分含量，V為0. 05? 0. 09wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕鎂合金，其特征在于：按重量百分含量，V為0. 10? 0. 55wt%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐腐蝕鎂合金，其特征在于：按重量百分含量，V為0. 60? 1. Owt%。
【文檔編號(hào)】C22C23/02GK104264021SQ201410521001
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月1日
【發(fā)明者】姬勝國(guó) 申請(qǐng)人:無(wú)棣向上機(jī)械設(shè)計(jì)服務(wù)有限公司