CN100363147C

CN100363147C - 一种镁合金型材及其挤压方法

Info

Publication number: CN100363147C
Application number: CNB2005100100049A
Authority: CN
Inventors: 江志邦; 王丽; 孙伟; 李继伟
Original assignee: Northeast Light Alloy Co Ltd
Current assignee: Northeast Light Alloy Co Ltd
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: CN1695887A

Abstract

一种镁合金型材及其挤压方法，它涉及的是金属材料及其挤压技术领域。针对Mg-Al-Zn-Mn镁合金不含有稀土金属Ce，因而存在晶粒细化程度差、力学性能低、镁合金耐蚀性和耐热性也较低的问题。所述镁合金的化学成分按照重量百分比由下述元素组成：Al≤0.20%、Mn为1.55%～2.00%、Zn≤0.20%、Cu≤0.05%、Ce为0.20%～0.35%、Fe≤0.05%、Ni≤0.005%、Si≤0.10%、Be≤0.01%、其它单个元素≤0.01%、其它元素合计≤0.20%，其余为Mg；它的制造步骤是，按照镁合金的化学成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为725℃～745℃、铸造速度为2.0m/h～2.3m/h、铸锭的均火温度为410℃～425℃、保温时间为12h；对铸锭挤压，挤压温度为300℃～380℃。本发明由于在镁合金的组成成分中含有一定量的Ce，可促使晶粒细化，其镁合金的力学性能、耐蚀性和耐热性都较高，用此挤压方法可生产镁合金型材。

Description

一种镁合金型材及其挤压方法

技术领域：

本发明涉及的是金属材料及其挤压技术领域，具体是一种镁合金型材及其挤压方法。

背景技术：

镁是地壳中蕴藏量最多最广的金属之一，资源极为丰富。镁合金的主要特点是比重轻，如在飞机、导弹、卫星、装甲车等上可得到广泛的应用。随着镁合金成分、加工工艺和热处理工艺等的不同，变形镁合金的物理性能、化学性能、力学性能、加工性能等也不相同，因此使用范围也有较大差异。由于Mg-Al-Zn-Mn系变形镁合金不含有稀土金属Ce，在进行合金淬火时效处理时，晶粒细化程度差、力学性能较低、镁合金耐蚀性和耐热性也较低，给生产加工镁合金型材带来很多困难。

发明内容：

本发明的目的是提供一种镁合金型材及其挤压方法，本发明解决了Mg-Al-Zn-Mn镁合金由于不含有稀土金属Ce，在进行合金淬火时效处理时，晶粒细化程度差、力学性能较低、镁合金耐蚀性和耐热性也较低，给生产加工镁合金型材带来很多困难的问题。

本发明的一种镁合金型材的化学成分按照重量百分比由下述元素组成：Al≤0.20％、Mn为1.55％～2.00％、Zn≤0.20％、Cu≤0.05％、Ce为0.20％～0.35％、Fe≤0.05％、Ni≤0.005％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、其它单个元素≤0.01％、其它元素合计≤0.20％，其余为Mg。本发明的镁合金型材的挤压方法的制造步骤是：a、按照镁合金的化学成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为725℃～745℃、铸造速度为2.0m/h～2.3m/h、铸锭的均火温度为410℃～425℃、保温时间为12h； b、对铸锭进行挤压，挤压温度为300℃～380℃。

本发明具有以下有益效果：本发明由于在镁合金的组成成分中含有一定量的Ce，Ce在熔炼浇铸时可作为结晶的核心，从而促使晶粒细化，同时Ce还能降低合金元素的扩散速率，阻止晶粒长大。当镁合金中的Ce的含量在0.20％～0.35％时，具有最大细化晶粒和提高力学性能的作用。另外，Ce对改善镁合金耐蚀性和耐热性也有较大的作用。本发明通过选择合理范围的热处理技术参数来强化Zn元素，保证合金具有理想的抗拉强度和屈服强度，并可提高铸造性能和压力加工性能。此外，选择理想的合金成分和热处理挤压工艺参数，在熔炼浇铸时具有最大细化晶粒和提高力学性能的作用。因此本发明的镁合金型材属于高强度镁合金型材，由本发明的挤压工艺可制得形状复杂的镁合金型材，并具有尺寸精度高、加工工序简单、大变形量加工的优点。挤压后尺寸精度能达到±0.35mm～±2.0mm，挤压系数为10～40；抗拉强度为290～310N/mm²，断后伸长率≥7％。

具体实施方式：

具体实施方式一：它的制造步骤是，a.按照合金成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为690℃～745℃、铸造速度为0.8m/h～2.3m/h、铸锭的均火温度为375℃～425℃、保温时间为12h～18h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为250℃～400℃。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它的制造步骤a.按照AZ40M镁合金的化学成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为690℃～730℃、铸造速度为0.8m/h～1.0m/h、铸锭的均火温度为390℃～405℃、保温时间为18h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为250℃～350℃。AZ40M镁合金的化学成分重量百分比为：Al为3.1％～3.9％、Mn为0.16％～0.45％、Zn为0.30％～0.70％、Cu≤0.05％、Fe≤0.05％、Ni≤0.005％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、其它单个元素≤0.01％、其它元素合计≤0.20％，其余为Mg。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它的制造步骤a.按照ME20M镁合金的化学成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为725℃～745℃、铸造速度为2.0m/h～2.3m/h、铸锭的均火温度为410℃～425℃、保温时间为12h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为300℃～380℃。ME20M镁合金的化学成分重量百分比为：Al≤0.20％、Mn为1.55％～2.00％、Zn≤0.20％、Cu≤0.05％、Ce为0.20％～0.35％、Fe≤0.05％、Ni≤0.005％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、其它单个元素≤0.01％、其它元素合计≤0.20％，其余为Mg。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它的制造步骤a.按照ZK61M镁合金的化学成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为690℃～730℃、铸造速度为1.0m/h～1.8m/h、铸锭的均火温度为375℃～390℃、保温时间为12h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为300℃～400℃。ZK61M镁合金的化学成分重量百分比为：Al≤0.05％、Mn≤0.10％、Zn为5.10％～5.90％、Cu≤0.05％、Zr为0.55％～0.90％、Cu≤0.55％、Fe≤0.05％、Ni≤0.005％、Si≤0.05％、Be≤0.01％、其它单个元素≤0.01％、其它元素合计≤0.20％，其余为Mg。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它的制造步骤a.按照合金成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为700℃、铸造速度为0.9m/h、铸锭的均火温度为380℃、保温时间为13h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为260℃。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它的制造步骤a.按照合金成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为720℃、铸造速度为1.5m/h、铸锭的均火温度为400℃、保温时间为15h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为325℃。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于它的制造步骤a.按照合金成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为740℃、铸造速度为2.2m/h、铸锭的均火温度为420℃、保温时间为17h；b.对铸锭进行挤压，挤压温度为390℃。

Claims

1.一种镁合金型材，其特征在于所述镁合金的化学成分按照重量百分比由下述元素组成：Al≤0.20％、Mn为1.55％～2.00％、Zn≤0.20％、Cu≤0.05％、Ce为0.20％～0.35％、Fe≤0.05％、Ni≤0.005％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、其它单个元素≤0.01％、其它元素合计≤0.20％，其余为Mg。

2.一种权利要求1所述的镁合金型材的挤压方法，其特征在于它的制造步骤是：a、按照镁合金的化学成分铸造成实心圆铸锭，铸造温度为725℃～745℃、铸造速度为2.0m/h～2.3m/h、铸锭的均火温度为410℃～425℃、保温时间为12h；b、对铸锭进行挤压，挤压温度为300℃～380℃。