一种变形镁合金，所述变形镁合金中各组分的重量百分比为：Mn：1.5wt%-2.5wt%；Y：0.5wt%-1.5wt%；Ti：0.1wt%-0.5wt%；余量为Mg和杂质。其中限制杂质元素重量百分比的含量为：Si＜0.03wt%；Fe＜0.004wt%；Cu＜0.003wt%;Ni＜0.002wt%。本发明专利技术主要是在现有的Mg-Mn系镁合金熔炼工艺中通过添加稀土元素Y和金属元素Ti，来提高Mg-Mn系镁合金的综合力学性能，从而使其更适合挤压生产要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料
，尤其涉及。
技术介绍
镁合金是所有结构用金属材料中重量最轻的，并且还具有比强度和比刚度高、机械加工性能优良、铸造性好等优点，在汽车、电子电器、通讯、航空航天和国防军事工业领域具有极其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。 传统以模铸、压铸等铸造工艺生产的镁合金产品，容易出现晶粒粗大、组织疏松、成分偏析且力学性能偏低等缺陷，不能充分发挥镁合金的性能优势。目前，国内外均十分重视变形镁合金的研究与开发，变形镁合金是指可用挤压、轧制、锻造和冲压等塑性成形方法加工的镁合金，与铸造镁合金相比，变形镁合金的晶粒细小，无偏析和微观孔洞，具有优良的综合性能。目前，镁合金工业上熔炼而制得的Mg-Mn系变形镁合金，虽然具有优良的耐腐蚀性能和焊接性能，但其强度、硬度及韧性较低，即综合力学性能较低，极大的限制了其应用。其中以常见的MB8牌号为例，虽然也能满足一定的挤压生产要求，但其力学性能较低，挤压效率也较低，难以满足大规模的生产和使用的要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的变形镁合金的综合力学性能低和挤压效率低的问题，提供一种综合性能优良的变形镁合金。本专利技术提供了一种变形镁合金，所述变形镁合金中各组分的重量百分比为Mn I. 5 wt%-2. 5 wt% ；Y 0. 5 wt%-l. 5 wt% ；Ti :0. I wt%-0. 5 wt% ;余量为 Mg 和杂质。优选地，所述变形镁合金中各组分的重量百分比为Mn 1. 8 wt%_2. O wt% ；Y :0. 8wt%-l. 2 wt% ；Ti 0. 2wt%-0. 4 wt% ;余量为 Mg 和杂质。所述杂质元素为Si、Fe、Cu、Ni中的一种或几种，以变形镁合金的总重量为基准，各杂质元素的重量百分比为0彡Si < O. 03 wt% ；0 ^ Fe < O. 004 wt% ；0 ^ Cu < O. 003wt%; O 彡 Ni < O. 002 wt%0本专利技术还提供了一种上述变形镁合金的制备方法，包括以下步骤，将配方量的镁合金原料经过熔融合金化、精炼、浇铸、挤压成型制得所述变形镁合金；其特征在于，所述镁合金原料包括镁锭、电解猛锭、乾锭以及钛锭；其中各组成元素的重量百分比为Mn 1. 5wt%-2. 5 wt% ；Y 0. 5 wt%-l. 5 wt% ；Ti :0. I wt%-0. 5 wt% ;余量为 Mg 和杂质。优选地，所述镁合金原料中各组成元素的重量百分比为Mn :1. 8 wt%_2. O wt% ；Y O. 8 wt%-l. 2 wt% ；Ti 0. 2wt%-0. 4 wt% ;余量为 Mg。本专利技术在现有镁锰系镁合金中添加稀土元素钇和金属元素钛，熔炼后，形成Mn2Y、Mg9Y与TiMn2三种金属间化合物，金属元素Y —部分溶解于固溶体中，形成沉淀相Mn2Y，沉淀相Mn2Y和Mg原子之间保持共晶格或半共晶格的关系，使金属原子的晶格产生畸变，在每个细小沉淀相附近存在着较大范围的应力场，与金属晶体的位错滑移运动发生交互作用，从而阻碍了位错滑移运动，起到固溶强化的作用；而另一部分Y和Mg之间以及Ti和Mn之间形成的金属间化合物Mg9Y与TiMn2作为弥散相细小分布在镁基体中，可以阻碍再结晶晶粒的生长，同时在挤压状态下，晶粒的孪生受到抑制，从而挤压后得到细小的动态再结晶晶粒，使晶粒得到细化，起到弥散强化的作用，显著提高了合金的综合力学性能。本专利技术的变形镁合金除保留了自身优良的耐腐蚀性能和焊接性能外，还具有良好的综合力学性能，提高了挤压效率，也极大的提升镁合金的生产效率。具体实施例方式本专利技术的专利技术人在长期的镁合金成分研究中，意外的发现通过在Mg-Mn系变形镁合金中添加一定量的稀土元素钇与金属钛元素，能够提高变形镁合金的综合力学性能。据此，本专利技术提供了一种变形镁合金，其各组分的重量百分比为Mn :1. 5 wt%-2. 5 wt% ；Y :0. 5wt%-l. 5 wt% ；Ti 0. I wt%-0. 5 wt% ;余量为Mg以及少量的Si、Fe、Ni、Cu等杂质中的一种或几种，其中，O 彡 Si < O. 03 wt% ；0 ^ Fe < O. 004 wt% ；0 ^ Cu < O. 003 wt%; O ^ Ni·<O. 002 wt%0在优选情况下，为了获得综合性能更佳的变形镁合金，所述变形镁合金的化学成分按重量百分比计Mn 1. 8 wt%-2. O wt% ；Y :0· 8 wt%-l. 2 wt% ；Ti :0. 2wt%-0. 4 wt%,余量为Mg，和杂质。本专利技术的变形镁合金制备可采用目前常用的镁合金熔炼及挤压成型工艺，其中，熔炼工艺采用现有的备料一熔融合金化一精炼一浇注的步骤，现将本专利技术变形镁合金的制备方法的各步骤具体详述如下。步骤I、备料 1)原材料准备好配方量的纯镁锭(纯度彡99.9wt%)、电解锰(纯度彡99. 9 wt%)、纯钇锭(纯度彡99. 9 wt%)以及钛锭(纯度彡99. 9 wt%)； 2)助熔剂底熔剂、覆盖剂和精炼剂，均可采用现有的用于镁合金制备的底熔剂、覆盖剂和精炼剂，例如覆盖剂RJ-6、精炼剂RJ-5 ； 3)保护气氛保护气氛为SF6加C02、N2、稀有气体中的一种或几种。且SF6与C02、N2或稀有气体中的一种或几种的体积比位于1:100-1:150之间。步骤2、干燥将原料进行干燥处理，将准备好的金属Mg、电解Mn、金属Ti及金属Y在120°C ±10°C温度下烘干，烘干的作用是为了去除原料中的水分，防止熔炼过程中，水与镁反应产生爆炸。步骤3、熔融合金化 I)、熔化在整个熔炼过程中，持续向坩埚中通入Ar+SF6气体进行保护，先将坩埚预热至300-350°C，再将称量好的镁锭、电解锰锭放入坩埚中并加入底熔剂加热熔化，底熔剂的用量占变形镁合金总量的I. 5-2. 5 wt%，待镁锭、电解锰锭全部熔化后，加入已称量好的钇锭，继续加热，待金属钇充分熔化后，搅拌均匀，制得镁合金中间熔液，整个熔化过程的时间控制在2-6H，且镁合金熔液的最终温度控制在670-690°C。在整个熔化过程中不时均匀地撒入覆盖剂以防止燃烧，撒覆盖剂的一般原则是不使金属表面启燃，加入量尽量小，能够覆盖住熔液表面即可，覆盖剂的用量约占变形镁合金总量的O. 3-0. 5wt% ;因为镁的活性高，在空气中加热，易氧化烧损，且在熔融状态下，无覆盖剂保护时，会剧烈的燃烧，因而整个熔炼过程需要在Ar+SF6气体保护下进行，并且需要撒入覆盖剂； 2)、混熔当溶液温度达到700°C 720°C时，继续向镁合金中间熔液中通入Ar+SF6进行保护，同时加入称量好的金属元素钛，并采用机械搅拌，混熔的时间控制在l_20min，温度最终控制在720-750°C，混熔后得到镁合金熔液。步骤4、精炼向镁合金熔液中通入Ar+SF6进行保护，同时在镁合金熔液的表面均匀撒入精炼剂进行精炼，并采用机械搅拌，精炼剂的用量约占变形镁合金总量的I.5-2. 5wt%，然后升温，温度控制在720-750°C，时间控制在30_45min，使加入的金属在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变形镁合金，其特征在于，所述变形镁合金中各组分的重量百分比为：Mn：1.5?wt%?2.5?wt%；Y：0.5?wt%?1.5?wt%；Ti：0.1?wt%?0.5?wt%；余量为Mg和杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李绍青，菅永喜，张法亮，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。