一种镁-锌-锰-锡-钇合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103290285A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103290285103290285A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310195119.4(22)申请日2013.05.23(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号(72)发明人张丁非潘复生胡光山谌夏董井忍柴森森余大亮郭非蒋璐瑶(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C22C23/00(2006.01)C22C23/04(2006.01)C22C23/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书6页说明书6页附图7页附图7页(54)发明名称一种镁-锌-锰-锡-钇合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种镁-锌-锰-锡-钇合金及其制备方法，所述镁-锌-锰-锡-钇合金各组分质量百分含量为：Zn：2-8%，Mn：0.1-3%，Sn：1-6%，Y：0.1-4%，不可避免杂质≤0.15%，其余为镁；所述制备方法包括以下步骤：首先将选取的原材料置于真空感应炉内熔炼并用水冷方式冷却，然后车皮机加工熔炼合金到适合尺寸，接着退火处理加工后的合金，最后将上述退火合金挤压成棒材。本发明合金中含有少量的稀土钇，熔炼及热加工时可以细化晶粒，从而提高合金的综合力学性能；加入钇后可以提高合金的热机械加工温度，减少热机械加工变形抗力，提高加工效率。本发明镁合金制备工艺简单，对生产设备要求低。CN103290285ACN1032985ACN103290285A权利要求书1/1页1.一种镁-锌-锰-锡-钇合金，其特征在于：所述合金按质量百分比计由以下组分组成：Zn：2-8%；Mn：0.1-3%；Sn：1-6%；Y：0.1-4.0%；不可避免杂质≤0.15%；其余为镁。2.一种如权利要求1所述镁-锌-锰-锡-钇合金，其特征在于：所述合金按质量百分比计由以下组分组成：Zn：5.0-6.3%；Mn：0.6-1.1%；Sn：2-4.4%；Y：0.1-1.3%；不可避免杂质≤0.15%；其余为镁。3.一种如权利要求1所述镁-锌-锰-锡-钇合金，其特征在于：所述合金按质量百分比计由以下组分组成：Zn：5.7%；Mn：0.9%；Sn：4.4%；Y：0.5%；不可避免杂质≤0.15%；其余为镁。4.一种制备如权利要求1所述镁-锌-锰-锡-钇合金的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)熔炼：首先按照上述配方选取原材料，然后将原材料放入充有氩气的真空感应炉中熔炼并搅拌均匀，最后用水冷方式冷却所得熔液；2)机加工：去除步骤1）所得合金表面的氧化层；3)均匀化处理：加热步骤2）所得合金至410-430℃，并在此温度保温10-14小时，其中加热时间为380-400分钟；4)挤压加工：挤压加工步骤3）所得合金并快速冷却，加工时合金温度为350-370℃。2CN103290285A说明书1/6页一种镁-锌-锰-锡-钇合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种镁合金及其制备方法，特别涉及一种高强度镁-锌-锰-锡-钇合金系镁合金及其制备方法。背景技术[0002]镁合金作为最轻的商用金属结构材料，常用镁合金的密度约为铝合金的2/3，钢铁的1/4。与其他金属结构材料相比，镁合金具有比强度、比刚度高了，减震性、电磁屏蔽和抗辐射能力强，易切削加工，易回收等优点，在汽车、电子、电器、交通、航空航天等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料，并被称为21世纪的绿色工程材料。特别是结构轻量化技术以及环保问题的需求更加刺激了镁合金工业的发展。因此，镁及镁合金材料的研究愈来愈受到关注。[0003]根据镁合金的成型工艺，镁合金可以分为铸造镁合金，变形镁合金以及其他镁合金。变形镁合金材料通过挤压、锻造、轧制等变形工艺加工后，具有更高的强度、更好的延展性，更能满足多样化的需求。常用变形镁合金有Mg-Al-Zn系和Mg-Zn-RE系。Mg-Al-Zn系镁合金具有中等强度，但塑性和高温性能较差。Mg-Zn-RE系镁合金具有良好的强度以及塑性，并且具有优良高温性能，RE元素价格昂贵，大幅度提高了Mg-Zn-RE系镁合金的生产成本。因此，发展新的成本较低，综合力学性能优良的变形镁合金材料，对镁合金在未来广泛应用具有重大的意义。[0004]齐福刚等研发的镁-锌-锰-锡系(专利申请号201110186910.X)和镁-锌-锰-钇系(专利申请号201110150964.0)镁合金挤压态强度高，但是其断后伸长率较低，低于11%，限制了使用范围。发明内容[0005]有鉴于此，本发明的目的是提供一种具有优良的综合力学性能，并且生产成本低