一種強塑性鎂合金及其製備方法
2023-07-30 12:42:41 2
專利名稱：：一種強塑性鎂合金及其製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種強塑性鎂合金及其製備方法，具體涉及一種含鍶鉛錫的強塑性鎂合金及其製備方法，屬於鎂合金
技術領域：
。二
背景技術：
：鎂合金因其具有比強度及比剛度高的性能特點，普遍應用於工業產品製造中。但是現有普通鎂合金的塑性、韌性較差。目前只有一些對高塑性鎂合金的研究200610026842.X提出一種自生準晶增強的高塑性變形鎂合金，屬於金屬材料
技術領域：
。該發明組分及其重量百分比為2-10%Zn,0.5-6%Gd,0-1.0%Zr,雜質元素Fe<0.005%,Ni<0.002%,其餘為Mg。該發明合金含有準晶相，以樹枝晶形式原位形成於鑄態組織中，經過擠壓或軋制熱變形工藝，該準晶相破碎沿著變形方向分布，同時在擠壓或軋制過程中在基體內部和晶界處析出彌散分布的二次準晶相，從而增強了合金的性能。200810069464.2提供了一種具有高屈強比和高塑性的變形鎂合金，該合金各組份的重量百分比為鋅l.0%~2.0%、鋯O.1%~0.6%、稀土鉺O.1%~0.8%，其餘為鎂和不可避免的雜質。鉺與合金中的雜質元素、鎂以及合金液中巻入的氧等結合形成細小彌散析出相，有效淨化合金，並促進熱變形過程中的動態再結晶、阻礙再結晶晶粒長大。200710170765.X提供一種含禮壓鑄耐熱高鋅鎂合金及其製備方法，合金成分及其重量百分比為鋅6-10%，鋁3-7%,禮0.2-2.0%,雜質元素Fe<0.005%，Cu<0.015%，Ni<0.002%，其餘為鎂。將純鎂、純鋅、純鋁和Mg-25。/。Gd預熱，然後將純鎂放入到有氣體保護的熔爐中熔化，待鎂錠完全熔化後立即加入純鋅和純鋁，純鋅和純鋁完全熔化後撇去表面浮渣，繼續升溫，25。/。Gd中間合金，完全熔化後撇去表面浮渣，然後攪拌，調整爐溫，精煉、攪拌，然後靜置，最後將合金液溫度下調撇去表面浮渣進行壓鑄。該技術提高了合金的室溫和高溫力學性能、合金的蠕變性能。以上各專利申請都是在鎂鋅母合金的基礎上，添加一定量的稀土元素和其它元素來改善鎂合金的韌性和塑性，改善的程度受限於母體合金，沒有形成獨立的韌性4美合金體系。三、
發明內容解決問題本發明針對上述技術缺陷，提供一種具有良好室溫塑性的強塑性鎂合金。本發明的另外還提供上述鎂合金的製備方法。本發明的目的是通過以下措施實現的一種強塑性鎂合金，合金成分的質量百分含量為2~5%Sr，0.5~5%Sn，0.05~5%Pb，其餘為Mg。其中，合金中還含有質量百分含量為0.01-3%的Zr元素。其中，合金中還含有質量百分含量為0.001-1%的稀土元素。一種強塑性鎂合金的製備方法，製備步驟為按照質量百分含量為2-5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其餘為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Sr中間合金在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，Sr中間合金中的Sr的質量百分含量40%。當溫度升至700-725。C時，保溫4~8分鐘後冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為8:92。其中，所述製備過程中還添加質量百分含量為0.01~3%的Zr金屬。其中，所述製備過程中還少量添加質量百分含量為0.001~1%的稀土元素，如La、Pr、Ce、Nd元素。本發明的有益效果本發明的強塑性鎂合金，僅使用普通錫、鉛等常規元素，避開了使用大量的稀貴元素，合金的成本較低。在一定量的Sr與Zr的作用下，錫、鉛、鋅對鎂的韌性增大作用效果更加明顯。稀土元素的添加也能改善鎂合金的韌性和塑性。Sr具有強烈的固溶強化作用，Zr有細化晶粒的作用。稀土元素具有彌散強化、細晶強化的作用。小於含量範圍，元素的固溶強化或彌散強化或細晶強化作用得不到發揮；超過上述範圍，會出現過多的尺寸較大的化合物，會降低韌性。本發明在製備過程中，將純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Sr中間合金等一次性裝入爐內，採用N2/SF6混合保護氣氛，生產成本低，合金製備工藝簡單。四圖l為含Sn30/。、Pb2%、Sr2%,Zrl%、其餘為Mg的合金金相組織圖。組織中黑色為晶界，灰色為晶粒，白亮點為彌散化合物。五具體實施例方式下面結合實例對本發明作進一步的描述，以下實施例中的質量百分含量的取值範圍，表示原料的可以該含量範圍內任取質量，每個實施例都可以形成多種用量關係。實施例一、一種強塑性鎂合金的製備方法，製備步驟為按照質量百分含量為2~5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、其餘為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊、Mg-Sr中間合金塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至700~725°C時，保溫4-8分鐘後冷卻得到鎂合金。其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為8:92;Mg-Sr中間合金塊中Sr的質量百分含量為40%。實施例二、一種強塑性鎂合金的製備方法，製備步驟為按照質量百分含量為2~5%Sr、0.5-5%Sn、0.05~5%Pb、0.01~3%Zr其餘為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊、Mg-Sr中間合金塊、Mg-Zr中間合金塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至700-725。C時，保溫4~8分鐘後冷卻得到鎂合金。其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為8:92;Mg-Sr中間合金塊中Sr的質量百分含量為40%;Mg-Zr中間合金塊中Zr的質量百分含量為30%。實施例三、一種強塑性鎂合金的製備方法，製備步驟為按照質量百分含量為2~5%Sr、0.5~5%Sn、0.05~5%Pb、0.01~3%Zr、Pr為0.03%,Ce為0.03%,La為0.03%、其餘為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Mn塊、Mg-Sr中間合金塊、Mg-Zr中間合金塊在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，當溫度升至700~725°C時，將上述稀土元素以純物質細粒的形式用鐘罩加入鎂合金液體中，細粒平均直徑不超過lmm。保溫4-8分鐘後冷卻得到鎂合金。其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為8:92;Mg-Sr中間合金塊中Sr的質量百分含量為40%;Mg-Zr中間合金塊中Zr的質量百分含量為30%。性能對比實驗下表為不同成份的鎂合金韌性指標參數，其中對比合金為現有技術的產品，產品l一產5為採用本發明技術所得到的產品。tableseeoriginaldocumentpage5tableseeoriginaldocumentpage6權利要求1、一種強塑性鎂合金，合金成分的質量百分含量為2～5％Sr，0.5～5％Sn，0.05～5％Pb，其餘為Mg。2、根據權利要求1所述的強塑性鎂合金，其中，合金中還含有質量百分含量為0.01~3%的Zr元素。3、根據權利要求2所述的強塑性合金，其中，合金中還含有質量百分含量為0.001-1%的稀土元素。4、一種強塑性鎂合金的製備方法，製備步驟為按照質量百分含量為2~5%Sr、0.5-5%Sn、0.05~5%Pb、其餘為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Sr中間合金在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，Sr中間合金中的Sr的質量百分含量40%。當溫度升至700-725。C時，保溫4~8分鐘後冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為8:92。5、根據權利要求4所述的強塑性鎂合金的製備方法，其中，所述製備過程中還添加質量百分含量為0.01~3%的Zr金屬。6、根據權利要求5所述的強塑性鎂合金的製備方法，其中，所述製備過程中還少量添加質量百分含量為0.001-1%的稀土元素，如La、Pr、Ce、Nd元素。全文摘要本發明提供一種具有良好室溫塑性的強塑性鎂合金，以及該強塑性鎂合金的製備方法。該強塑性鎂合金的質量百分含量為2～5％Sr，0.5～5％Sn，0.05～5％Pb，其餘為Mg。該強塑性鎂合金的製備方法為按照質量百分含量為2～5％Sr、0.5～5％Sn、0.05～5％Pb、其餘為Mg的合金成分配比進行配料，將上述配好的純Mg錠、純Sn條、純Pb塊、Sr中間合金在N2/SF6混合保護氣氛中一起加熱熔化，Sr中間合金中的Sr的質量百分含量40％。當溫度升至700～725℃時，保溫4～8分鐘後冷卻得到鎂合金；其中混合保護氣氛中N2和SF6的體積比為8∶92。文檔編號C22C23/00GK101407877SQ200810234438公開日2009年4月15日申請日期2008年11月19日優先權日2008年11月19日發明者斌劉,吳紅豔,玲王,維王,趙浩峰,開顏申請人:南京信息工程大學