CN104109787A - 适用于板材的含铈变形镁合金及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于板材的含铈镁合金，其组成为：A1：2.0～3.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Ce：0.3～0.5wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg。本发明是一种新型Mg-Al-Zn系镁合金。这种新型合金通过添加元素Ce，形成Mg-Ce第二相，在变形过程中析出弥散、细小的第二相形成坚硬细小的动态再结晶核心，起到细晶强化和第二相强化的作用，改善合金的力学性能，增强合金的塑性变形能力，为加工镁合金板材所需的大变形提供良好的塑性。

Description

适用于板材的含铈变形镁合金及制备方法

技术领域

本发明涉及一种适用于板材的镁合金及制备方法，更确切地说涉及一种铝含量为2.0-3.0wt％的低铝Mg-Al-Zn-Ce变形镁合金及制备方法。

背景技术

目前我国在产镁能力、产镁量、出口量方面均居世界前列，已是世界镁生产大国，但远远不是镁业强国，镁生产厂家多，规模小，产品规格单一，应用领域不宽，特别是镁加工业还相当落后。我国镁加工业起步于20世纪60年代，第一批镁板材是1960年由东北轻合金加工厂利用铝加工设备，依靠自己的技术力量试生产出来的。1964年洛阳铜加工厂铝镁板车间建成投产，目前我国镁加工生产专业厂也仅此两家，前者生产镁棒材、型材、锻材，后者生产镁板材，目前由于种种原因两家企业镁材生产已基本处于停产状态。据2000年有色金属工业统计资料汇编，我国镁深加工材2000年产量不到1000t，这一产量远远满足不了国内军工及民用部门对镁板材的需求，尤其是近几年，随着镁材价格的降低和高温耐热、高强耐蚀等新型镁合金的发展，镁合金加工板材在航天、航空、兵器等国防部门以及汽车、3C等领域的应用逐步扩大，致使镁供求缺口越来越大。如：在飞机制造业中，常见的变形镁合金有MB5、MB8、MB15等，多用于操作系统上；MB8、MB15合金的7-18mm的厚板多用作连杆机构、舱门等材料。在航天工业中常用MB8和MB15合金的带筋壁板制造导弹尾翼及其它结构件。镁合金的异型管材、实心和空心型材已广泛用来制作计算机硬件和纺织设备、印刷设备、包装设备的高速往复运动部件以及兵器设备的框架和手提箱、行李箱的滑架材料。对镁板材的开发程度，是镁合金应用的一大瓶颈。本发明是针对镁板材开发的一种新型变形镁合金。

发明内容

本发明一个目的是提供一种适用于板材的镁合金，是一种Mg-Al-Zn系力学性能和耐蚀能力良好的变形镁合金。

本发明另一个目的是提供一种适用于板材的镁合金的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用于板材的镁合金，其组成为：A1：2.0～3.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Ce：0.3～0.5wt％、Mn.0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg。

一种适用于板材的镁合金的制备方法，步骤如下：

(a)按合金的质量百分数组成：A1：2.0～3.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Ce：0.3～0.5wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg，进行配料后，熔炼成合金；

(b)采用400℃多道次热轧工艺，以及150℃冷轧工艺，制成高强高韧和耐蚀性良好的镁合金板材。

本发明可采用水平连铸工艺为本领域常用方法，如：先将各种金属至于熔炼炉中熔炼，然后送入保温炉，经由与保温炉连通的结晶器后，再经水淋冷却，由轧辊挤压拉拔成型。

本发明专利针对现有的适用于板材的变形镁合金塑性成形能力和力学性能不能兼顾的问题，研发出一种新型Mg-Al-Zn-Ce系镁合金。这种新型合金通过添加元素Ce，形成Mg-Ce第二相，在变形过程中析出弥散、细小的第二相形成坚硬细小的动态再结晶核心，起到细晶强化和第二相强化的作用，改善合金的力学性能，增强合金的塑性变形能力，为加工镁合金板材所需的大变形提供良好的塑性。

附图说明

图1是本发明镁合金水平连铸工艺一实施例的示意图。

具体实施方式

以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。

本发明如下实施例制取的镁合金，均采用水平连铸工艺为本领域常用方法，如图1所示，先将各种金属至于熔炼炉1中熔炼，然后由浇筑泵2送入保温炉3，经由与保温炉连通的结晶器4后，再经水淋5冷却，由双轧辊6挤压拉拔成型。最后由锯切机7按要求锯切。

变形加工后力学性能测试：金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T228.1-2010

自腐蚀速率测试：金属和合金的腐蚀大气腐蚀性用于评估腐蚀性的标准试样的腐蚀速率的测定GB/T19292.4-2003

实施例1

一种板材镁合金，合金成分铝A1为3.0wt％，锌Zn为0.5wt％，铈Ce为0.5wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度310Mpa，延伸率18％；

自腐蚀速率0.023mm/y。

实施例2

一种板材镁合金，合金成分铝A1为2.8wt％，锌Zn为0.6wt％，铈Ce为0.3wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度295Mpa，延伸率21％；

自腐蚀速率0.025mm/y。

实施例3

一种板材镁合金，合金成分铝A1为2.6wt％，锌Zn为0.7wt％，铈Ce为0.3wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度280Mpa，延伸率23％；

自腐蚀速率0.026mm/y。

实施例4

一种板材镁合金，合金成分铝A1为2.3wt％，锌Zn为0.6wt％，铈Ce为0.4wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度265Mpa，延伸率26％；

自腐蚀速率0.033mn/y。

Claims (2)

1.一种适用于板材的含铈变形镁合金，其特征是组成为：A1：2.0～3.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Ce：0.3～0.5wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg。

2.一种适用于板材的含铈变形镁合金的制备方法，步骤如下：

(a)按合金的质量百分数组成：A1：2.0～3.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Ce：0.3～0.5wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg，进行配料后，熔炼成合金；

(b)采用400℃多道次热轧工艺，以及150℃冷轧工艺，制成高强高韧和耐蚀性良好的镁合金板材。