1.一種低成本、高性能的高Ca/Al比Mg-XAl-YCa-ZZn合金,包括下述組分,按質(zhì)量百分比組成:
Ca=2-4%,Al=2-4%,Zn=2.9-6%,余量為Mg或Mg的固溶體,且合金中
Ca/Al質(zhì)量比為0.8-1.2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-XAl-YCa-ZZn合金,其特征在于:包括下述組分,按質(zhì)量百分比組成:Ca=2.2-2.6%,Al=2.45-2.88%,Zn=2.9-5%,余量為Mg或Mg的固溶體,且合金中Ca/Al質(zhì)量比為0.8-1.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Mg-XAl-YCa-ZZn合金,其特征在于:包括下述組分,按質(zhì)量百分比組成:Ca=2.3%,Al=2.47%,Zn=2.9-3.0%,余量為Mg或Mg的固溶體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-XAl-YCa-ZZn合金,其特征在于:包括下述組分,按質(zhì)量百分比組成:Ca=2.55%,Al=2.65%,Zn=4.8-5%,余量為Mg或Mg的固溶體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-XAl-YCa-ZZn合金,其特征在于:Mg的固溶體中的固溶元素為Li、Mn、RE、Zr中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-Al-Ca-Zn合金,其特征在于:Mg-Al-Ca-Zn合金基體及晶界中均勻分布有Al2Ca顆粒和Ca2Mg6Zn3顆粒。
7.制備如權(quán)利要求1-6任意一項所述Mg-Al-Ca-Zn合金的方法,其特征在于包括下述步驟:
第一步:按設(shè)計的合金組分配比,配取Al、Ca及Mg或Mg與固溶元素的中間合金;通過直接水冷半連續(xù)鑄造或急冷鑄造,制得Mg-Al-Ca-Zn合金鑄錠;
第二步:將合金鑄錠車去外表面氧化皮后,加熱至345-395℃保溫8-24小時,進(jìn)行均勻化處理,去除偏析;
第三步:將均勻化處理后的鑄錠在預(yù)熱至350-380℃的擠壓筒內(nèi)擠壓,擠壓溫度為400-420℃,得到棒材。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于:
水冷半連續(xù)鑄造或急冷鑄造時的冷卻速度為50-120℃/s;
擠壓的速度為0.5-2.5m/min,擠壓比為15-25。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于:鑄態(tài)Mg-Ca-Al-Zn合金基體中,Al2Ca和Ca2Mg6Zn3顆粒沿鑄態(tài)合金基體中形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)原位分布,擠壓后的Al2Ca和Ca2Mg6Zn3顆粒的粒度為0.1-2微米,合金基體晶粒大小為0.5-5微米,Al2Ca和Ca2Mg6Zn3均為高溫強(qiáng)化相。
10.根據(jù)權(quán)利要求8-9任意一項所述的制備方法,其特征在于:
當(dāng)所制備的合金按質(zhì)量百分比包括Ca=2.3%、Al=2.47%、Zn=2.98%、Mn=0.57%時,擠壓態(tài)合金的室溫抗拉強(qiáng)度為350MPa、屈服強(qiáng)度為300MPa、延伸率為10.0%;
當(dāng)所制備的合金按質(zhì)量百分比包括Ca=2.55%、Al=2.65%、Zn=4.97%、Mn=0.57%時,擠壓態(tài)合金的室溫抗拉強(qiáng)度為360MPa、屈服強(qiáng)度為340MPa、延伸率為9.0。