一种低成本高强镁合金及其制备方法技术

本发明专利技术为一种低成本高强镁合金及其制备方法。该合金为Mg‑Bi‑Sn‑Al‑Zn‑Ca‑Y镁合金，其化学成分质量百分比为：Bi 2.0～4.5wt％，Sn 2.0～4.5wt％，Al 1.0～3.0wt％，Zn 0.8～1.2wt％，Ca 0.02～0.1wt％，Y 0.02～0.1wt％，其余为镁及不可避免的杂质；并且质量比Bi：Sn＝0.7～1.5：1。本发明专利技术得到的高强镁合金材料，其屈服强度350～367MPa，抗拉强度398～413MPa，延伸率14％以上，并且表现出较好的阻燃效果，且其强化相熔点较高，具有作为潜在的耐热镁合金材料的应用前景。

A Low Cost High Strength Magnesium Alloy and Its Preparation Method

The invention relates to a low cost high strength magnesium alloy and a preparation method thereof. The alloy is Mg Bi Sn Sn Al Zn Zn Ca Ca Y magnesium alloy. Its chemical constituent mass percentage is Bi 2.0-4.5wt%, Sn 2.0-4.5wt%, Al 1.0-3.0wt%, Zn 0.8-1.2wt%, Ca 0.02-0.1wt%, Ca 0.02-0.1wt%, Y 0.02-0.02-0.1wt%, Y 0.02-0.02-0.1wt%, the remaining magnesium and unavovovovovovovovoidable impurities; and the mass ratio of Bi Sn to Sn 1. The high strength magnesium alloy material obtained by the invention has a yield strength of 350-367 MPa, a tensile strength of 398-413 MPa and an elongation of more than 14%, and has a good flame retardant effect, and a high melting point of strengthening phase, so it has a potential application prospect as a heat-resistant magnesium alloy material.

【技术实现步骤摘要】
一种低成本高强镁合金及其制备方法
本专利技术涉及金属材料和金属材料加工领域，特别涉及一种低成本高强镁合金及其制备方法；该新型镁合金可作为潜在的耐热镁合金材料。
技术介绍
镁密度约为1.74g/cm3，是铝合金的2/3，钢铁的1/4。由于具有比强度和比刚度高，尺寸稳定性和阻尼减震性优异，压铸成形性能和切削性能良好，电磁屏蔽和散热性效果佳等优点，镁合金被誉为“21世纪绿色金属结构材料”，受到人们的日益重视。其在汽车、电子、电器、交通、航空航天等领域具有广阔的应用前景，是继钢铁和铝合金之后发展起来的轻量化金属结构材料。但绝对强度较低，耐蚀性差，室温成形能力差等原因大大限制了镁及其合金作为新型绿色材料的应用。目前大量使用的商用AZ系镁合金和ZK系镁合金经变形后的强度也一般不超过350MPa，难以满足高性能结构材料等的加工和使用要求。因此，开发高强度镁合金及相应的加工制备方法对拓展镁合金的应用领域具有重要意义。随着当今社会对交通工具轻量化要求的日益迫切，已有大量研究工作通过各种方法来制备高强镁合金，包括添加大量稀土元素，采用大塑形变形等特殊加工方法。逐渐有一些高强镁合金材料被陆续开发出来，专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本高强镁合金，其特征为该合金为Mg‑Bi‑Sn‑Al‑Zn‑Ca‑Y镁合金，其化学成分质量百分比为：Bi 2.0～4.5wt％，Sn 2.0～4.5wt％，Al 1.0～3.0wt％，Zn 0.8～1.2wt％，Ca 0.02～0.1wt％，Y 0.02～0.1wt％，其余为镁及不可避免的杂质；并且质量比Bi：Sn＝0.7～1.5：1。

【技术特征摘要】
1.一种低成本高强镁合金，其特征为该合金为Mg-Bi-Sn-Al-Zn-Ca-Y镁合金，其化学成分质量百分比为：Bi2.0～4.5wt％，Sn2.0～4.5wt％，Al1.0～3.0wt％，Zn0.8～1.2wt％，Ca0.02～0.1wt％，Y0.02～0.1wt％，其余为镁及不可避免的杂质；并且质量比Bi：Sn＝0.7～1.5：1。2.如权利要求1所述的低成本高强镁合金的制备方法，其特征为包括以下步骤：1)纯Mg锭、纯Bi块、纯Sn块、纯Al块、纯Zn块、Mg-Ca中间合金以及Mg-Y中间合金为原料，经表面预处理后，按所述的镁合金成分的质量百分比备料；2)将纯Mg锭放入熔炼炉的坩埚中，设定炉温710～760℃并保持，待其融化后，依次将预热到50～70℃的纯Bi块，纯Sn块、纯Zn块和预热到200～250℃的纯Al块、Mg-Ca中间合金以及Mg-Y中间合金加入到镁熔液中；保温15～40分钟使熔化，然后搅拌5～10分钟，再保温静置5～10分钟；合金的熔化、搅拌和静置是在CO2和SF6的混合气体保护下进行的；3)静置后进行浇铸，采用金属模铸造或半连续铸造，制备成合金铸锭；合金的浇注过程无需气体保护；4)将上步得到的合金铸锭进行固溶处理，固溶处理工艺为：先在400～415℃下保温处理12～36h,然后在440～460℃温度下保温处理6～12小时，然后淬火处理；热处理过程无需气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵维民，孟帅举，李其智，闻晶晶，秦嘉楠，余晖，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12