一种耐腐蚀三元镁合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111155016A(43)申请公布日2020.05.15(21)申请号202010090770.5(22)申请日2020.02.13(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人应韬赵鹏宇谢天朱虹曾小勤(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蒋亮珠(51)Int.Cl.C22C23/06(2006.01)C22C1/03(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种耐腐蚀三元镁合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种耐腐蚀三元镁合金及其制备方法，由按照质量百分数计的如下元素组成：Sc：2～5wt.％，Y：0.3～2.2wt.％，余量为Mg和不可避免的杂质元素，所述杂质元素Fe含量不超过0.02wt.％，杂质元素Cu含量不超过0.02wt.％，杂质元素Ni含量不超过0.003wt.％。通过井式电阻炉熔炼制备得到。与现有技术相比，本发明具有制备过程简单环保、耐腐蚀性好等优点。CN111155016ACN111155016A权利要求书1/1页1.一种耐腐蚀三元镁合金，其特征在于，由按照质量百分数计的如下元素组成：Sc：2～5wt.％，Y：0.3～2.2wt.％，余量为Mg和不可避免的杂质元素，所述杂质元素Fe含量不超过0.02wt.％，杂质元素Cu含量不超过0.02wt.％，杂质元素Ni含量不超过0.003wt.％。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀三元镁合金，其特征在于，所述的镁合金在室温条件下3.5wt.％NaCl水溶液中浸泡72h,析氢速率小于0.25ml/cm2/day、失重速率小于0.3mg/2cm/day，且镁合金的表面生成一层含Sc2O3和Y2O3的氧化膜。3.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀三元镁合金，其特征在于，所述的镁合金制备时采用的原料为Mg-Sc中间合金、Mg-Y中间合金、纯镁锭。4.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀三元镁合金，其特征在于，所述的耐腐蚀三元镁合金的组成元素中，Sc的质量百分含量为4～5wt.％,Y的质量百分含量为0.5～1.5wt.％。5.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀三元镁合金，其特征在于，所述的耐腐蚀三元镁合金的组成元素中，不可避免的杂质元素Fe含量不超过0.01wt.％，Cu含量不超过0.01wt.％，Ni含量不超过0.0005wt.％。6.一种如权利要求1～5中任一所述的耐腐蚀三元镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在保护气氛下，将各原料在井式电阻坩埚炉中完全熔化制成镁合金熔体；(2)在保护气氛下，将所述镁合金熔体在730～740℃下进行搅拌后静置，在720～730℃下进行精炼除气、除渣，再次静置后在720～730℃下进行保温，得到镁合金液；(3)在保护气氛下，将所述镁合金液浇铸成型，得到所述镁合金材料。7.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀三元镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的镁合金熔体的制备方法为：将纯度不低于99.9wt.％的镁锭进行熔化后，在660～700℃下加入Mg-Sc中间合金、Mg-Y中间合金，待所述Mg-Sc中间合金、Mg-Y中间合金熔化，得到镁合金熔体。8.根据权利要求6所述的一种耐腐蚀三元镁合金的制备方法，其特征在于，所述的保护气氛为SF6和CO2按体积比1:6混合的气体。2CN111155016A说明书1/5页一种耐腐蚀三元镁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于镁合金技术领域，具体涉及一种耐腐蚀三元镁合金及其制备方法。背景技术[0002]镁合金密度低，比强度高，弹性模量大，散热、消震性能好，抗冲击载荷能力强，具有广泛的应用前景。但镁的电极电位较负(～-2.38VNHE)，化学性质活泼，极易发生电偶腐蚀，且镁的PBR(Pilling-Bedworthratio)小于1，生成的氧化膜疏松多孔，不能够起到有效的保护作用，使得镁合金在潮湿环境中的耐腐蚀性能较差。[0003]为减弱镁合金耐腐蚀性能差在工程应用中的影响，通常对其进行阳极氧化处理、表面涂层处理或化学转化膜处理，使得镁合金表面涂覆有一层与基体结合紧密的保护膜，从而阻止腐蚀的深入，避免镁合金基体受到氧化。阳极氧化法能显著提高镁合金的耐腐蚀性能，且生成的氧化膜与镁合金基体间结合能力强，使用较为普遍，但由于在处理过程中会使用大量的电解液，对人类和环境健康存在潜在威胁；表面涂层处理也可以提高镁合金的耐腐蚀性能，但普通化学转化膜技术多的涂层与基体结合能力较弱，易脱落，而比较成熟的铬酸盐处理技术虽然有较好地防腐效果，但处理过程中会有六价铬离子生成，具有较强毒性，使用受到严格限制。[0004]因此，提供一种合金化方式本征地改善镁合金耐腐