镁合金材料及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种镁合金材料及其制造方法。本发明专利技术的一个示例性实施方案的镁合金材料，相对于镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料包含Al：0.03至16.0重量％、Mn：0.015至1.0重量％、Sc：0.02至0.5重量％、稀土元素(RE)：0.03至2.0重量％、余量Mg和不可避免的杂质，所述稀土元素(RE)可包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镁合金材料及其制造方法
本专利技术涉及一种镁合金材料及其制造方法。
技术介绍
在实用结构金属材料中，镁合金具有最低的比重、优异的比强度和比刚度。因此，近年来，要求轻量化的汽车和电子产品中的需求正在增加。另外，已经提出了作为医学上可生物降解的植入物的可能性，目前正在积极研发用于外科骨折植入物和血管/消化器官支架的镁材料。对现有镁合金的研究集中在铸造用镁合金上，以基于优异的镁铸造性能，将镁合金应用于汽车发动机或齿轮部件等，但是近年来对挤压材料或板材形式的加工用镁合金的研究更加积极，因为加工用镁合金能够以更多种形式应用于要求轻量化的部分上。然而，作为镁合金开发的大多数镁合金如镁铝基合金、镁锌基合金和镁锡基合金等，不仅具有高温下容易着火的特性，而且与竞争金属铝合金相比显示出非常高的腐蚀速率。这成了阻碍作为结构材料和医疗材料的镁合金的商业化。
技术实现思路
技术问题本专利技术旨在提供一种镁合金材料及其制造方法。技术方案本专利技术的一个示例性实施方案提供一种镁合金材料，相对于镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料包含Al：0.03至16.0重量％、Mn：0.015至1.0重量％、Sc：0.02至0.5重量％、镧系稀土元素(RE)：0.03至2.0重量％、余量Mg和不可避免的杂质，所述稀土元素(RE)包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。所述稀土元素(RE)可包含0.1至1.0重量％。相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还可包含Zn：小于5.0重量％。相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还可包含Zn：0.1至4.5重量％。相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还可包含Ca：小于等于2.0重量％。更具体地，可包含0.5至2.0重量％。相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还可包含Y：小于等于0.5重量％。更具体地，可包含大于0重量％小于等于0.3重量％。本专利技术的另一个示例性实施方案提供一种镁合金材料的制造方法，其包含：准备熔液的步骤，相对于总量100重量％，所述熔液包含Al：0.03至16.0重量％、Mn：0.015至1.0重量％、Sc：0.02至0.5重量％、镧系稀土元素(RE)：0.03至2.0重量％、余量Mg和不可避免的杂质；以及将所述熔液铸造成铸造材料的步骤，所述稀土元素(RE)包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。所述熔液可包含所述稀土元素(RE)0.1至1.0重量％。相对于所述熔液总量100重量％，所述熔液还可包含Zn：小于5.0重量％。相对于所述熔液总量100重量％，所述熔液还可包含Ca：小于等于2.0重量％。更具体地，可包含0.5至2.0重量％。相对于所述熔液总量100重量％，所述熔液还可包含Y：小于等于0.5重量％。将所述熔液铸造成铸造材料的步骤之后，还可包含对所述铸造材料进行轧制、挤压、拉拔、锻造或它们的组合的步骤。将所述熔液铸造成铸造材料的步骤可在600℃至800℃的温度范围下实施。专利技术效果根据本专利技术的一个示例性实施方案，可以提供耐腐蚀性优异的镁合金材料。这种镁合金可作为铸造材料、轧制材料、挤压材料、拉拔材料、锻造材料等以各种方式实际应用于要求优异的耐腐蚀性的行业。附图说明图1是示出形成在Mg-3Al-0.3Mn-0.1Sc-1Zn合金轧制材料内部的二次相粒子的扫描电子显微镜图片。图2是示出形成在Mg-3Al-0.3Mn-0.1Sc-1Zn-0.3Gd合金轧制材料内部的二次相粒子的扫描电子显微镜图片。具体实施方式参照附图和下面详述的实施例就可以清楚地理解本专利技术的优点、特征及实现这些的方法。然而，本专利技术能够以各种不同的方式实施，并不局限于下面公开的实施例。下面提供实施例的目的在于充分公开本专利技术以使所属领域的技术人员对
技术实现思路
有整体和充分的了解，本专利技术的保护范围应以权利要求书为准。通篇说明书中相同的附图标记表示相同的构成要素。因此，在一些实施例中，对众所周知的技术不再赘述，以免本专利技术被解释得模糊不清。除非另有定义，否则本说明书中使用的所有术语(包含技术术语和科学术语)的含义就是所属领域的技术人员通常理解的意思。在通篇说明书中，某一部分“包含”某一构成要素时，除非有特别相反的记载，否则表示进一步包含其他构成要素，并不是排除其他构成要素。除非另有说明，否则单数形式也意在包含复数形式。本专利技术的一个示例性实施方案可提供一种镁合金材料，相对于总量100重量％，所述镁合金材料包含Al：0.03至16.0重量％、Mn：0.015至1.0重量％、Sc：0.02至0.5重量％、稀土元素(RE)：0.03至2.0重量％、余量Mg和不可避免的杂质。具体地，所述稀土元素(RE)可包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。所述镁合金材料的成分和组分的限制理由如下。首先，铝通过固溶强化和析出强化对合金的强度增加做贡献，并起到通过提高腐蚀时氧化覆膜的稳定性来提高耐腐蚀性的作用。因此，如果铝的含量过少，则无法期待强度增加效果和耐腐蚀性提高效果。另一方面，如果铝的含量过多，则由于含铝的脆性粒子的分数过多，可能会造成合金的延性变弱的问题。锰通过固溶强化等对合金的强度增加做贡献。不仅如此，还起到通过形成吸收合金中杂质的化合物粒子来提高镁合金的耐腐蚀性的作用。因此，如果锰的含量过少，则强度增加和耐腐蚀性提高效果会不明显。即使在含钪的镁合金材料中，也可能具有锰的所述耐腐蚀性提高效果。但是，在含钪的镁合金材料中，如果加入过多的锰，则含锰的粒子的分数过多，反而促进微电偶腐蚀，可能会降低耐腐蚀性。因此，可以将锰的上限值限制为如本专利技术的一个示例性实施方案。因此，相对于所述镁合金材料总量100重量％，可包含0.015至1.0重量％的Mn。具体地，可为0.015至0.6重量％。更具体地，如果锰含量大于1.0重量％，则如前所述腐蚀速率会上升，加入稀土元素所带来的耐腐蚀性提高效果可能不明显。钪起到通过参与二次相粒子的电化学特性变化来提高镁合金材料的耐腐蚀性的作用。因此，如果钪的含量过少，则含钪的二次相粒子的分数少，可能难以期待对提高耐腐蚀性的钪的加入效果。另一方面，如果钪的含量过多，则含钪的粒子的分数过多，可能会造成促进微电偶腐蚀的问题以及合金材料价格上升的问题。稀土元素参与二次相粒子的电化学特性变化，从而可以提高耐腐蚀性。具体地，在本专利技术的一个示例性实施方案中，所述稀土元素(RE)作为镧系稀土元素可包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。在稀土元素中，如果加入所述元素，则耐腐蚀性提高效果会优异。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金材料，其中，/n相对于镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料包含Al：0.03至16.0重量％、Mn：0.015至1.0重量％、Sc：0.02至0.5重量％、镧系稀土元素(RE)：0.03至2.0重量％、余量Mg和不可避免的杂质，/n所述稀土元素(RE)包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181214 KR 10-2018-01616591.一种镁合金材料，其中，
相对于镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料包含Al：0.03至16.0重量％、Mn：0.015至1.0重量％、Sc：0.02至0.5重量％、镧系稀土元素(RE)：0.03至2.0重量％、余量Mg和不可避免的杂质，
所述稀土元素(RE)包含La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或它们的组合。


2.根据权利要求1所述的镁合金材料，其中，
所述稀土元素(RE)包含0.1至1.0重量％。


3.根据权利要求1所述的镁合金材料，其中，
相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还包含Zn：小于5.0重量％。


4.根据权利要求3所述的镁合金材料，其中，
相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还包含Zn：0.1至4.5重量％。


5.根据权利要求1所述的镁合金材料，其中，
相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还包含Ca：小于等于2.0重量％。


6.根据权利要求1所述的镁合金材料，其中，
相对于所述镁合金材料总量100重量％，所述镁合金材料还包含Y：小于等于0.5重量％。


7.一种镁合金材料的制造方法，其包含：
准备熔液的步骤，相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴圣秀，白秀民，
申请(专利权)人：蔚山科学技术院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR