CN101117680A - 一种高强度镁合金及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高强度镁合金及制备方法，它是以镁、铝、锌、钕为原料，在熔炼炉中熔炼，在混合气体保护下，在720℃±10℃熔化，780℃±10℃时加入镁钕中间合金，740℃±10℃精炼，保温，获得镁铝锌钕合金熔液，然后降温至680℃～700℃出炉，经浇铸冷却切制成型，等通道8道次转角挤压，制成高强度镁合金锭，原料配比为镁∶铝∶锌∶钕＝82∶15∶2∶1，铝占15％，铝材料来源丰富，价格低，较经济，稀土元素钕可改变镁合金的金相组织和力学性能，此制备方法工艺流程短，环境污染小，镁合金锭的抗拉强度可提高147.4％，屈服强度可提高210.6％，延伸率448.3％，金相组织致密均匀，平均晶粒尺寸≤2μm。

Description

一种高强度镁合金及制备方法

技术领域

本发明涉及一种高强度镁合金及制备方法，属有色金属镁合金制备及应用的技术领域。

背景技术

镁合金是最轻的金属材料，具有密度小、比强度和比刚度高、导热导电性能好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成型、废料容易回收等优点，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有重要的应用价值。

镁合金也有其性能上的缺点，如结晶温度间隔宽，容易形成凝固收缩分布在铸件断面，使合金强度和韧性降低，镁合金为密排六方晶体结构，抗拉强度、屈服强度和延伸率低，较低的电极电位使耐蚀性变差，使镁合金的应用受到很大限制。

目前，镁合金已开发了Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Mn等多种系列，其中Mg-Al系列镁合金因具有良好的力学性能、耐腐蚀性、铸造性和低廉的成本应用最广。

为了提高镁合金的强度、韧性、塑性和抗腐蚀性能，常采用添加合金化元素铝、锰、锌、钙、银、钍和稀土等来生成增强相，对镁合金形成沉淀强化，以提高镁合金的力学性能，这些元素中，Al是Mg合金中最有效合金化元素，Al在Mg中可产生固溶强化、沉淀强化，随着铝含量的增加，Mg-Al系镁合金液相线温度会降低，结晶温度范围会变窄，合金液流动性提高，热烈倾向减小，利于在较低温度下熔炼浇铸，减少镁合金在熔炼过程中镁的燃烧与挥发，Al与其他合金化元素相比，资源丰富、价格低廉，密度小，Al合金化带来的合金增重小，Al含量增加还可使镁合金抗腐蚀性能提高。

镁铝合金的Al量增高，硬脆化合物β-Mg₁₇Al₁₂相就越多，合金强度、变形抗力就越高，Al含量≥8％后，塑性下降，镁合金含铝量一般控制在≤10％。

为了利用铝元素的优点，克服铝元素的缺陷，有的采用压铸法、热轧法、锻压法来提高镁铝合金的力学性能，但收效甚低，仍不能大幅度提高镁铝合金的强度、韧性、抗腐蚀性，使镁铝合金在工业上的应用受到了很大限制。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的不足，在普通镁合金的基础上，将铝含量提高到15％，以增加组织中β-Mg₁₇Al₁₂相含量，在混合气体保护下熔炼镁合金锭，采用L型等通道挤压技术，对镁合金锭进行八道次挤压，细化组织，改善β相形态、分布以及与基体相间的取向关系，以达到大幅度提高镁合金的强度、韧性、塑性、抗腐蚀能力。

技术方案

本发明使用的化学物质及辅助材料如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

镁：Mg              478g±1g       固态块体

铝：Al              90g±1g        固态块体

锌：Zn              12g±0.05g     固态块体

镁钕中间合金：MgNd  20g±0.05g     固态块体

氧化锌：ZnO         200g±1g       固态粉体

去离子水：H₂O       800ml±5ml     液态液体

六氟化硫：SF₆       40cm³±0.05cm³ 气态气体

二氧化碳：CO₂       10000cm³±5cm³ 气态气体

丙酮：CH₃COCH₃      500ml±5ml     液态液体

凡士林：C₂₈H₅₃      0.4g±0.0001g  液态糊状

石墨：C             1.6g±0.0001g  固态粉体

制备方法如下：

(1)精选化学物质材料

对制备所需的化学物质及辅助材料要进行精选，并进行纯度含量控制：

镁：Mg    99.8％

铝：Al    99.9％

锌：Zn    99.8％

镁钕中间合金：MgNd    Nd含量为30％，镁含量为70％

氧化锌：ZnO      99.8％

去离子水：H₂O    99.9％

六氟化硫：SF₆      99.5％

二氧化碳：CO₂      99.5％

丙酮：CH₃COCH₃     99.9％

凡士林：C₂₈H₅₃     99.4％

石墨：C            99.8％

(2)预切制固态块体材料

对制备使用的固态块体材料镁、铝、锌、镁钕中间合金要进行预切制，镁、铝块体尺寸为20×20×100mm，锌、镁钕中间合金块体尺寸为5×5×10mm；

(3)预制浇铸模具

对熔炼、浇铸所需的成型模具要进行预制，模具形状为开合式，模体为不锈钢，模腔为4个，模具外形尺寸为300×90×200mm；

(4)熔炼镁合金

①熔炼镁合金是在井式电阻熔炼炉中进行的，熔炼炉为立式结构，主要由炉体、炉盖、炉腔、接线座、热电偶、进气管、排气孔、坩锅、电控箱组成；

②清理熔炼炉

打开熔炼炉，用真空泵抽吸炉腔内灰尘及有害物质，抽吸时间为5min±1min；

③清理、清洁熔炼坩锅

用金属铲、金属刷清除坩锅内残留物，使坩锅内清洁；

用真空泵抽吸坩锅内灰尘及有害物质，抽吸时间为2min±1min；

④刷涂熔炼坩锅

配制涂料：将氧化锌200g±1g、去离子水800ml±5ml，置于容器中，用搅拌棒搅拌，使其混合成粘稠糊状，用毛刷均匀涂抹于坩锅内壁上，涂层厚度为1mm±0.1mm，然后在烘烤箱中烘干，烘烤温度200℃±5℃，烘干时间20min±5min；

⑤预热镁块、铝块、锌块、镁钕中间合金块

将镁块478g±1g、铝块90g±1g、锌块12g±0.05g、镁钕中间合金块20g±0.05g置于专用容器中，然后置于烘烤箱中进行预热，预热温度200℃±5℃，预热时间20min±2min；

⑥熔炼

将熔炼坩埚放入电阻熔炼炉，开启电控箱，加热升温，温度由20℃±3℃升温至400℃±10℃，将预热的镁块、铝块、锌块放入坩埚内，盖好炉盖，继续升温，升温速度为12～14℃/min，升温至720℃±10℃后，保温15～20min，再升温至780℃±10℃，加入镁钕中间合金块20g±0.05g，通入混合保护气体，通入速度为100cm³/min，保温20～25min，然后降温至740℃±10℃，进行精炼，恒温、保温静置30min±5min，获得镁铝锌钕合金熔液，然后降温至680℃～700℃，熔液准备出炉浇铸；

混合保护气体组成体积比为：SF₆∶CO₂∶空气＝0.2∶50∶49.8；

(5)浇铸合金锭

在烘烤箱中预热开合式浇铸模具，预热温度为200℃±5℃；

用专用工具扒去坩锅内镁铝锌钕合金熔液上的浮渣；

将盛有镁铝锌钕合金熔液的坩锅，对准浇铸模具的浇铸口滤网，进行浇铸，当模具腔内注满合金熔液时，停止浇铸；

(6)冷却、脱模

浇铸完成后，将模具及合金熔液一起置于自然空气环境中进行冷却，冷却至400℃±5℃；

打开模具，取出合金锭，合金锭在自然空气中冷却至20℃±3℃；

(7)切割成型

对浇铸脱模冷却后的合金锭进行切割，成10×10×50mm的矩形镁合金锭6支，表面粗糙度Ra0.63～1.25μm；

(8)L形等通道挤压成型

①清洗挤压模具通道：丙酮100ml±5ml，注入灌洗三次；

②在镁合金锭表面、方形端面挤压棒和斜角端面挤压棒表面涂覆凡士林0.05g±0.0001g，并粘附石墨粉0.2g±0.0001g；

③将等通道挤压模具加热至300℃±10℃；

④将镁合金锭和方形端面挤压棒垂直放入等通道模具中，预热、静置15min±1min，使镁合金锭和挤压模具达到热平衡；然后以0.04mm/s的速度进行挤压，直到方形端面挤压棒距离等通道模具底部为10mm，退出方形端面挤压棒；再用斜角端面挤压棒垂直放入通道内继续挤压，挤压速度为0.04mm/s，直到斜角端面挤压棒接触到等通道模具底部，镁合金锭由模具水平通道出口排出，整个挤压过程要保证镁合金锭温度始终保持在300℃±10℃；

⑤镁合金锭同方向旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次；

⑥将温度降低到280℃±10℃，按上述旋转方向、旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次；

(9)切制成型

对8道次等通道挤压后的镁合金锭进行切制成型，尺寸为10×10×50mm，表面粗糙度Ra0.32～0.64μm；

(10)测试、分析、表征

①用电子万能试验机测定镁合金锭抗拉强度、屈服强度及延伸率；

②用金相显微镜、场发射扫描电镜分析镁合金锭金相组织；

③用合金元素光谱分析仪分析镁合金锭化学成分；

(11)储存包装

对制备成型的镁合金锭要用软质材料包装，要防水、防潮、防氧化、防酸盐侵蚀，储存温度20℃±3℃，相对湿度≤20％。

所述的高强度镁合金的熔炼，是以镁为原料、以铝、锌、钕为添加元素，以SF₆、CO₂和干燥空气组成的混合气体为保护气体，其镁、铝、锌、钕的质量比为：镁∶铝∶锌∶钕＝82∶15∶2∶1。

所述的高强度镁合金使用的化学物质镁、铝、锌、钕量值范围为：Mg 77～90％、Al 10～33％、Zn 0.5～4％、Nd 0.01～3％。

所述的高强度镁合金的熔炼是在电阻熔炼炉中进行的，熔炼温度由20℃±3℃升温至400℃±10℃，升温速度为12～14℃/min，继续升温，升温至720℃±10℃后，保温15～20min，再升温至780℃±10℃，加入镁钕中间合金，通入混合保护气体，保温20～25min，然后降温至740℃±10℃，进行精炼，保温静置30min±5min，获得镁铝锌钕合金熔液，降温至680℃～700℃出炉，浇注成锭。

所述的高强度镁合金的等通道挤压是在中高温、中温加热状态下进行的，中高温加热温度为300℃±10℃，同方向旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次；中温加热温度为280℃±10℃，同方向旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次。

有益效果

本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是以镁、铝、锌、镁钕中间合金为原料，在井式电阻熔炼炉中，在0.2％SF₆+50％CO₂+49.8％空气混合气体保护下，经720℃±10℃熔化、保温15～20min，再升温至780℃±10℃，加入镁钕中间合金，保温20～25min，降温至740℃±10℃，进行精炼，保温静置30min±5min，获得镁铝锌钕合金熔液，经浇铸、冷却，切割成10×10×50mm矩形镁合金锭，经中高温等通道4道次转角挤压、中温等通道4道次转角挤压、冷却，制成高强度镁合金锭，此镁合金锭原料配比为镁∶铝∶锌∶钕＝82∶15∶2∶1，铝的成分已占到镁合金锭的15％，由于铝材料来源丰富，价格低廉，故为经济型高强度镁合金，此镁合金锭中添加了稀土元素——钕，有效的改变了镁合金锭的组织和力学性能，等通道转角挤压有效的细化了镁合金的晶粒，改变了沉淀相β的取向及形态，此制备方法工艺严密，操作容易，工艺流程短，效率高，环境污染小，制备的镁铝合金，其抗拉强度、屈服强度、韧性均比铸态镁合金有很大提高，其抗拉强度可提高147.4％，屈服强度可提高210.6％，延伸率可提高448.3％，金相组织致密均匀，平均晶粒尺寸≤2μm，是十分理想的经济型、高强度镁合金及制备方法。

附图说明

图1为制备工艺流程图

图2为熔炼炉熔炼镁合金状态图

图3为熔炼温度与时间坐标关系图

图4为浇铸模具结构图

图5为L型等通道挤压模具挤压状态图

图6为图5的K向视图

图7为方形端面挤压棒主视图

图8为图7的M-M剖面图

图9为斜角端面挤压棒主视图

图10为图9的N-N剖面图

图11为熔炼浇注镁合金锭横截面金相图

图12为等通道转角挤压8道次镁合金锭金相图

图13为镁合金锭8道次挤压前后力学性能比较表

图中所示，附图标记清单如下：

1、炉体，2、炉座，3、炉盖，4、密封盖，5开合架，6、电阻丝，7、坩埚座，8、坩埚，9、炉腔，10、出气孔，11、进气管，12、混合气体瓶，13、干燥空气瓶，14、电控箱，15、显示屏，16、指示灯，17、提手，18、热电偶，19、导线，20、导线，21、操纵开关，22、模座，23、定位座，24、模具架，25、模套，26、模芯，27、紧固螺栓，28、紧固螺栓，29、模芯垫，30、水平通道，31、垂直通道，32、产物出口，33、产物出口，34、方形端面挤压棒，35、斜角端面挤压棒，36、弯部，37、浇注模具，38、浇铸口，39、滤网，40、铸型型腔，41、铸型型腔，42、铸型内浇道，43、铸型直浇道，44、镁合金锭，45、混合保护气体，46、镁铝锌钕熔液。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图1所示，为制备工艺流程图，要严格按制备工艺进行，按序操作。

制备所需的化学物质材料组合配比是按预先设置的量值计算而确定的，以克、毫升、厘米³为计量单位，当工业化制取时以千克、升、米³为单位。

制备所需的镁、铝、锌、钕质量比＝82∶15∶2∶1，铝元素占到了15％，由于铝资源丰富、价格低廉，密度小，铝合金化带来的合金增重的负面影响较轻，而且和镁同属有色金属，且熔点接近，容易进行化学匹配熔炼在一起，铝元素的增量使用，可大幅度降低镁合金的制备成本，降低了镁合金的价格，故为经济型镁合金。

高强度镁合金使用的化学物质镁、铝、锌、钕的质量百分比Wt％范围为：Mg：77～90％、Al：10～33％、Zn：0.5～4％、Nd：0.01～3％，可视需要进行选择和调整。

为了提高镁合金的力学性能，可调整较经济的铝元素的配比量，可在15～33％的范围内进行添加，镁、锌、钕中间合金也要相应做配比调整，以适应各种用途的需要。

镁合金使用的稀土元素——钕可细化镁合金晶粒，并形成镁稀土新相，对镁合金有细晶强化和沉淀强化作用，以改变镁合金的金相组织和力学性能。

L型等通道转角挤压可细化组织，改善β相形态、分布以及与基体相间的取向关系，可以有效改善和提高镁合金的塑性和强度。

镁合金的熔炼是在井式电阻熔炼炉中进行的，要严格控制熔炼温度，注意控制恒温保温、静置时间。

镁合金锭的浇铸是在专用模具中进行的，浇铸模具可视需要设置3支、4支及6支，模体为不锈钢材料，其内部浇铸滤网可用氧化锆或刚玉材料制作。

浇铸后的镁合金锭要进行切割成型，以利于等通道挤压。

镁合金锭的等通道挤压成型分二阶段，各为4道次共8道次进行，先进行中高温挤压，在300℃±10℃温度下，按方形端面挤压棒、斜角端面挤压棒顺序挤压，要同方向旋转90°角4次，重复进行4道次挤压，然后用中温挤压，在280℃±10℃状态下，同方向旋转90°角4次，重复挤压4道次，经8道次挤压所得合金锭即为最终产品，挤压道次也可视需要进行12道次、16道次等。

图2所示，为井式电阻熔炼炉熔炼镁合金状态图，炉体1的下部为炉座2，上部为炉盖3，炉体1与炉盖3由开合架5连接，炉体1的内部为炉腔9，炉腔9的底部中间为坩锅座7，坩锅座7上为坩锅8、提手17，炉盖3下部为圆锥形耐火材料制作的密封盖4，在炉盖3、密封盖4上设有热电偶18、出气孔10、进气管11，进气管11联接混合气体气瓶12、干燥空气瓶13，炉体1内壁为电阻丝6，通过导线19连接电控箱14，炉盖上的热电偶18通过导线20连接电控箱14，电控箱14上设有显示屏15、指示灯16、操纵开关21，炉腔9内为混合保护气体45，坩埚8内为镁铝锌钕熔液46。

图3所示，为熔炼温度与时间坐标关系图，纵坐标为温度℃值，横坐标为时间min，井式熔炼炉温度由20℃A点升至720℃±10℃，恒温、保温15-20min，即BC区段，再升温至780℃±10℃，加入镁钕中间合金，恒温、保温20-25min，即DE区段，降温至740℃±10℃，进行精炼，保温静置30min±5min，即FG区段，然后降温至690℃±10℃，即H点，即浇铸温度，然后降温冷却至20℃，即I点。

图4所示，为山字形浇铸模具结构图，浇铸模具37中间上部为浇铸口38、滤网39、直浇道43，下部为内浇道42，左内部为铸型型腔40，右内部为铸型型腔41，直浇道43、铸型型腔41、40、内浇道42互为联通。

图5、6、7、8、9、10所示，为等通道挤压模具挤压状态及挤压棒结构图，下部为模座22，模座22上部为定位座23、模芯垫29、模套25、模套25内为模芯26，模芯26内为垂直通道31、水平通道30，并连接产物出口32、33，垂直通道31内为方形端面挤压棒34、斜角端面挤压棒35，挤压棒34、35上部连接模具架24，垂直中心线为O-O，水平中心线为O₁-O₁，镁合金锭44由垂直通道31进入，由水平通道30、产物出口32、33挤出。

图11所示，为熔炼浇注镁合金锭横切面金相图，图中可知：金相组织由白色大块状α-Mg+灰色网状{α+β(Mg₁₇Al₁₂)}共晶组织+分布于晶内和α-Mg晶界边缘的Mg₁₂Nd及β(Mg₁₇Al₁₂)相组成，标尺单位为50μm。

图12所示，为镁合金锭经等通道挤压后金相图，图中可知：金相组织由弥散状的α-Mg+β(Mg₁₇Al₁₂)+Mg₁₂Nd组成，晶粒细小、均匀，标尺单位为50μm。

图13所示，为镁合金锭8道次挤压前后抗拉强度、屈服强度、延伸率比较表，表中可知：镁合金锭挤压后比挤压前抗拉强度可提高147.4％，屈服强度可提高210.6％，延伸率可提高448.3％。

Claims (5)

1.一种高强度镁合金及制备方法，其特征在于：使用的化学物质及辅助材料如下：以克、毫升、厘米3为计量单位

镁：Mg                478g±1g        固态块体

铝：Al                90g±1g         固态块体

锌：Zn                12g±0.05g      固态块体

镁钕中间合金：MgNd    20g±0.05g      固态块体

氧化锌：ZnO           200g±1g        固态粉体

去离子水：H₂O         800ml±5ml      液态液体

六氟化硫：SF₆         40cm³±0.05cm³  气态气体

二氧化碳：CO₂         10000cm³±5cm³  气态气体

丙酮：CH₃COCH₃        500ml±5ml      液态液体

凡士林：C₂₈H₅₃        0.4g±0.0001g   液态糊状

石墨：C               1.6g±0.0001g   固态粉体

制备方法如下：

(1)精选化学物质材料

对制备所需的化学物质及辅助材料要进行精选，并进行纯度含量控制：

镁：Mg              99.8％

铝：Al              99.9％

锌：Zn              99.8％

镁钕中间合金：MgNd           Nd含量为30％，镁含量为70％

氧化锌：ZnO         99.8％

去离子水：H₂O       99.9％

六氟化硫：SF₆       99.5％

二氧化碳：CO₂       99.5％

丙酮；CH₃COCH₃      99.9％

凡士林：C₂₈H₅₃      99.4％

石墨：C             99.8％

(2)预切制固态块体材料

对制备使用的固态块体材料镁、铝、锌、镁钕中间合金要进行预切制，镁、铝块体尺寸为20×20×100mm，锌、镁钕中间合金块体尺寸为5×5×10mm；

(3)预制浇铸模具

对熔炼、浇铸所需的成型模具要进行预制，模具形状为开合式，模体为不锈钢，模腔为4个，模具外形尺寸为300×90×200mm；

(4)熔炼镁合金

①熔炼镁合金是在井式电阻熔炼炉中进行的，熔炼炉为立式结构，主要由炉体、炉盖、炉腔、接线座、热电偶、进气管、排气孔、坩锅、电控箱组成；

②清理熔炼炉

打开熔炼炉，用真空泵抽吸炉腔内灰尘及有害物质，抽吸时间为5min±1min；

③清理、清洁熔炼坩锅

用金属铲、金属刷清除坩锅内残留物，使坩锅内清洁；

用真空泵抽吸坩锅内灰尘及有害物质，抽吸时间为2min±1min；

④刷涂熔炼坩锅

配制涂料：将氧化锌200g±1g、去离子水800ml±5ml，置于容器中，用搅拌棒搅拌，使其混合成粘稠糊状，用毛刷均匀涂抹于坩锅内壁上，涂层厚度为1mm±0.1mm，然后在烘烤箱中烘干，烘烤温度200℃±5℃，烘干时间20min±5min；

⑤预热镁块、铝块、锌块、镁钕中间合金块

将镁块478g±1g、铝块90g±1g、锌块12g±0.05g、镁钕中间合金块20g±0.05g置于专用容器中，然后置于烘烤箱中进行预热，预热温度200℃±5℃，预热时间20min±2min；

⑥熔炼

将熔炼坩埚放入电阻熔炼炉，开启电控箱，加热升温，温度由20℃±3℃升温至400℃±10℃，将预热的镁块、铝块、锌块放入坩埚内，盖好炉盖，继续升温，升温速度为12～14℃/min，升温至720℃±10℃后，保温15～20min，再升温至780℃±10℃，加入镁钕中间合金块20g±0.05g，通入混合保护气体，通入速度为100cm³/min，保温20～25min，然后降温至740℃±10℃，进行精炼，恒温、保温静置30min±5min，获得镁铝锌钕合金熔液，然后降温至680℃～700℃，熔液准备出炉浇铸；

混合保护气体组成体积比为：SF₆∶CO₂∶空气＝0.2∶50∶49.8；

(5)浇铸合金锭

在烘烤箱中预热开合式浇铸模具，预热温度为200℃±5℃；

用专用工具扒去坩锅内镁铝锌钕合金熔液上的浮渣；

将盛有镁铝锌钕合金熔液的坩锅，对准浇铸模具的浇铸口滤网，进行浇铸，当模具腔内注满合金熔液时，停止浇铸；

(6)冷却、脱模

浇铸完成后，将模具及合金熔液一起置于自然空气环境中进行冷却，冷却至400℃±5℃；

打开模具，取出合金锭，合金锭在自然空气中冷却至20℃±3℃；

(7)切割成型

对浇铸脱模冷却后的合金锭进行切割，成10×10×50mm的矩形镁合金锭6支，表面粗糙度Ra0.63～1.25μm；

(8)L形等通道挤压成型

①清洗挤压模具通道：丙酮100ml±5ml，注入灌洗三次；

②在镁合金锭表面、方形端面挤压棒和斜角端面挤压棒表面涂覆凡士林0.05g±0.0001g，并粘附石墨粉0.2g±0.0001g；

③将等通道挤压模具加热至300℃±10℃；

④将镁合金锭和方形端面挤压棒垂直放入等通道模具中，预热、静置15min±1min，使镁合金锭和挤压模具达到热平衡；然后以0.04mm/s的速度进行挤压，直到方形端面挤压棒距离等通道模具底部为10mm，退出方形端面挤压棒；再用斜角端面挤压棒垂直放入通道内继续挤压，挤压速度为0.04mm/s，直到斜角端面挤压棒接触到等通道模具底部，镁合金锭由模具水平通道出口排出，整个挤压过程要保证镁合金锭温度始终保持在300℃±10℃；

⑤镁合金锭同方向旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次；

⑥将温度降低到280℃±10℃，按上述旋转方向、旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次；

(9)切制成型

对8道次等通道挤压后的镁合金锭进行切制成型，尺寸为10×10×50mm，表面粗糙度Ra0.32～0.64μm；

(10)测试、分析、表征

①用电子万能试验机测定镁合金锭抗拉强度、屈服强度及延伸率；

②用金相显微镜、场发射扫描电镜分析镁合金锭金相组织；

③用合金元素光谱分析仪分析镁合金锭化学成分；

(11)储存包装

对制备成型的镁合金锭要用软质材料包装，要防水、防潮、防氧化、防酸盐侵蚀，储存温度20℃±3℃，相对湿度≤20％。

2.根据权利要求1所述的一种高强度镁合金及制备方法，其特征在于：所述的高强度镁合金的熔炼，是以镁为原料、以铝、锌、钕为添加元素，以SF₆、CO₂和干燥空气组成的混合气体为保护气体，其镁、铝、锌、钕的质量比为：镁∶铝∶锌∶钕＝82∶15∶2∶1。

3.根据权利要求1所述的一种高强度镁合金及制备方法，其特征在于：所述的高强度镁合金使用的化学物质镁、铝、锌、钕量值范围为：Mg 77～90％、Al 10～33％、Zn 0.5～4％、Nd 0.01～3％。

4.根据权利要求1所述的一种高强度镁合金及制备方法，其特征在于：所述的高强度镁合金的熔炼是在电阻熔炼炉中进行的，熔炼温度由20℃±3℃升温至400℃±10℃，升温速度为12～14℃/min，继续升温，升温至720℃±10℃后，保温15～20min，再升温至780℃±10℃，加入镁钕中间合金，通入混合保护气体，保温20～25min，然后降温至740℃±10℃，进行精炼，保温静置30min±5min，获得镁铝锌钕合金熔液，降温至680℃～700℃出炉，浇注成锭。

5.根据权利要求1所述的一种高强度镁合金及制备方法，其特征在于：所述的高强度镁合金的等通道挤压是在中高温、中温加热状态下进行的，中高温加热温度为300℃±10℃，同方向旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次；中温加热温度为280℃±10℃，同方向旋转90°角4次，重复等通道挤压4道次。

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