一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特點是以工業純鎂和工業純鋅為原材料得到Mg-Zn合金熔體，并以Mg-Nd和Mg-Zr中間合金的形式向其中加入適量的Nd和Zr：其制備方法為：將工業純鎂和工業純鋅預熱到100～200℃并在有SF6/CO2氣體保護的坩堝電阻爐中熔化，當熔體溫度達到680℃時，再分別將Mg-Nd和Mg-Zr中間合金加入Mg-Zn合金熔體中，熔煉過程中攪拌合金液，以確保合金元素的均勻分布；當固料全部熔化后，將合金熔體靜置10分鐘，再澆入金屬模具中；將鎂合金鑄錠預熱至350℃，將擠壓模具預熱至350℃，利用金屬擠壓機將鎂合金鑄錠擠壓成棒材。
【專利說明】—種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鎂基合金及其制備方法，特別涉及一種汽車以及航天航空領域采用塑性成形方法制造相關結構件的高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鎂合金由于具有密度低，比強度與比剛度高等優勢，因而被廣泛應用于汽車及航天航空領域。但是，由于鎂合金為密排六方結構，是一類塑性變形能力低、壓力加工性能差的金屬結構材料，故鎂合金結構件大多是采用鑄造方法成形的。
[0003]與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金具有更高的強度、更好的塑性及更多樣化的規格，在拓寬鎂合金材料的應用領域方面具有極大的優勢。目前商業應用最為廣泛的變形鎂合金材料主要有ΖΚ60(δ =9~14%，ob = 304MPa，oa2 = 236MPa)、AZ31(S =14~17%，ob=260MPa, σ 0 2 = 195 ~200MPa。)、WE43( δ = 6 ~8%，σ b = 238MPa, σ 0 2 = 13IMPa0 )等，但這些合金的韌性偏低，難以采用鍛造等壓力加工工藝進行復雜結構件或承重結構件的制造。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于解決現有技術存在的上述不足，針對現有商業化變形鎂合金成形性能的不足，提供一種新型的高韌性變形鎂合金及其制備方法。通過在Mg-Zn-Zr系合金的基礎上加入稀土元素釹(Nd)，改善合金的韌性，并結合擠壓后的時效處理，進一步提高合金的強度，以更好地滿足上述工業領域的需求。
[0005]本發明給出的技術方案是:
[0006]這種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特點是以工業純鎂和工業純鋅為原材料得到Mg-Zn合金熔體，并以Mg-Nd和Mg-Zr中間合金的形式向其中加入適量的Nd和Zr，合金的化學成分為(重量百分比):
[0007]
【權利要求】
1.一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特征在于以工業純鎂和工業純鋅為原材料得到Mg-Zn合金熔體，并以Mg-Nd和Mg-Zr中間合金的形式向其中加入適量的Nd和Zr，合金的化學成分為(重量百分比):
2.根據權利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金，其特征在于合金的化學成分為(重量百分比): Zn4%,Nd0.8%, Zr0.5%、Mg 余量。
3.根據權利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金,其特征在于合金的化學成分為(重量百分比): Zn4.2%、Ndl%、Zr0.4%、Mg 余量。
4.根據權利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金,其特征在于合金的化學成分為(重量百分比):
Zn3.8%, Ndl.2%, Zr0.5%、Mg 余量。
5.根據權利要求1所述的一種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金,其特征在于合金的化學成分為(重量百分比): Zn4%,Ndl%,Zr0.6%、Mg 余量。
6.—種高韌性變形Mg-Zn-Nd-Zr鎂合金的制造方法,其特征在于: 將工業純鎂和工業純鋅預熱到100~200°C并在有SF6/C02氣體保護的坩堝電阻爐中熔化，當熔體溫度達到680°C時，再分別將Mg-Nd和Mg-Zr中間合金加入Mg-Zn合金熔體中，熔煉過程中攪拌合金液，以確保合金元素的均勻分布；當固料全部熔化后，將合金熔體靜置10分鐘，再澆入金屬模具中； 將鎂合金鑄錠預熱至350°C，將擠壓模具預熱至350°C，利用金屬擠壓機將鎂合金鑄錠擠壓成棒材，相應的擠壓溫度為370~390°C，擠壓速率為0.5m/min，擠壓比為17.5: I。
【文檔編號】C22C23/04GK103849799SQ201210496119
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】陳立佳, 李鋒, 吳偉, 楊林, 車欣, 王鑫 申請人:沈陽工業大學