CN104109788A - 适用于型材的变形镁合金及制备方法 - Google Patents

Abstract

一种适用于型材的镁合金，其组成为：A1：3.0～4.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Zr：0.5～1.0wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg。本发明是一种新型Mg-Al-Zn合金系合金。这种新型合金通过添加元素Zr，形成Zr质点，造成坚硬细小的结晶核心，起到细化晶粒的作用，在变形镁合金中起到细晶强化和第二相强化的作用，改善合金的力学性能，元素Zr协同元素A1和Zn改善合金耐蚀性，使这种新型合金的耐蚀能力和机械性能较相同组分的Mg-Al-Zn合金强。

Description

适用于型材的变形镁合金及制备方法

技术领域

本发明涉及一种适用于型材的镁合金及制备方法，更确切地说涉及一种铝含量为3.0-4.0质量百分数的低铝含量Mg-Al-Zn-Zr变形镁合金及制备方法。

背景技术

我国镁资源十分丰富，又是世界上镁产量第一的产镁大国。镁产业的发展也是我国经济可持续发展的重要支撑点，变形镁合金的发展必将有力地推动我国镁合金产业、镁部件制造加工产业的迅猛发展。然而，我国镁合金型材产业尚处于起步阶段，由于受到镁合金型材成型工艺与设备的技术制约，国内仅能生产规格有限的镁合金板材、管材、带材等型材，且价格昂贵，目前仅洛阳铜业有限公司、河北金拜克自行车有限公司等极少数企业小批量生产镁合金型材，主要用于国防军工、自行车等少数行业。而德国于1935年即开始使用镁合金型材制作飞机发动机罩、下机身及机翼蒙皮、整流片、油箱等重要部件；德国西门子、施奈德等知名公司已将镁合金型材大量应用于电子通信、光学仪器、轨道交通、汽车等众多行业领域；美国陶氏化学公司开发的镁合金型材已批量制造卡车与拖车车身。因此，我国镁合金型材产业同国外相比，存在技术滞后、产业化程度低下等问题。

发明内容

本发明一个目的是提供一种适用于型材的镁合金，是一种Mg-Al-Zn合金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型材的镁合金的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种适用于型材的镁合金，其组成为：A1：3.0～4.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Zr：0.5～1.0wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg。

一种适用于型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：A1：3.0～4.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Zr：0.5～1.0wt％、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℃挤压和150℃冷拉拔工艺，制成高强高韧和耐蚀性良好的镁合金制品。

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，由双轧辊挤压拉拔成型。

本发明专利针对现有的变形镁合金耐蚀能力和力学性能不能兼顾的问题，研发出一种新型Mg-Al-Zn合金系合金。这种新型合金通过添加元素Zr，形成Zr质点，造成坚硬细小的结晶核心，起到细化晶粒的作用，在变形镁合金中起到细晶强化和第二相强化的作用，改善合金的力学性能，元素Zr协同元素A1和Zn改善合金耐蚀性，使这种新型合金的耐蚀能力和机械性能较相同组分的Mg-Al-Zn合金强。

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，然后由浇注泵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

一种变形镁合金，合金成分铝A1为3.0wt％，锌Zn为0.5wt％，Zr质量百分比为0.5wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度320Mpa，延伸率15％；

自腐蚀速率0.019mm/y。

实施例2

一种变形镁合金，合金成分铝A1为3.2wt％，锌Zn为0.6wt％，Zr质量百分比为0.5wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度330Mpa，延伸率13％；

自腐蚀速率0.018mm/y。

实施例3

一种变形镁合金，合金成分铝A1为3.5wt％，锌Zn为0.7wt％，Zr质量百分比为0.6wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度336Mpa，延伸率12％；

自腐蚀速率0.016mm/y。

实施例4

一种变形镁合金，合金成分铝A1为3.8wt％，锌Zn为0.6wt％，Zr质量百分比为0.6wt％，锰Mn0.2wt％，余量为Mg。

变形加工后力学性能：强度340Mpa，延伸率15％；

自腐蚀速率0.015mm/y。

Claims (2)

1.一种适用于型材的镁合金，其特征是组成为：A1：3.0～4.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Zr：0.5～1.0wt％、Mn：0.2～0.4wt％、杂质：＜0.2wt％，余量为Mg。

2.一种适用于型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：A1：3.0～4.0wt％、Zn：0.5～1.0wt％、Zr：0.5～1.0wt％、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℃挤压和150℃冷拉拔工艺，制成高强高韧和耐蚀性良好的镁合金制品。