本发明涉及合金技术领域，具体涉及一种耐腐蚀性镁合金及其制备方法。
背景技术：
镁合金是以镁为原料的高性能轻型结构材料，比重与塑料相近，刚度、强度不亚于铝，具有较强的防震、防电磁、导热、导电等优异性能，并且可以全回收无污染。镁合金质量轻，其密度占有铝的三分之二，强度高于铝合金和钢，能够承受一定的负荷，具有良好的铸造性和尺寸稳定性，容易加工，废品率低，具有良好的阻尼系数，减震量大于铝合金和铸铁，非常适用于汽车的生产中，同时在航空航天、便携电脑、手机、电器、运动器材等领域有着广泛的应用空间。
但是镁具有很高的化学活性，其平衡电位很低，与不同金属接触时易发生电偶腐蚀，室温下，镁表面与空气中的氧发生反应，形成氧化镁薄膜，但由于氧化镁，薄膜比较疏松，其致密系数仅为0.79，即镁氧化后生成氧化镁的体积缩小，因此耐蚀性很差。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种耐腐蚀性镁合金及其制备方法，本发明镁合金具有良好的抗压、抗机械冲击性能，添加碳纳米管等新的合金元素，获得了强度高，耐腐蚀性能优良的镁合金。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种耐腐蚀性镁合金，包括以下重量百分比的原料：
铝6-8％、锌2-3％、锰0.8-1.2％、钡0.4-0.6％、锆0.2-0.4％、镉0.2-0.4％、锂0.3-0.5％、稀土元素0.1-0.3％、碳纳米管0.1-0.2％，余量为镁。
优选地，包括以下重量百分比的原料：铝7％、锌2.6％、锰1％、钡0.5％、锆0.3％、镉0.3％、锂0.4％、稀土元素0.2％、碳纳米管0.15％，余量为镁。
优选地，所述稀土元素为镧元素、钐元素、钪元素、铈元素和钕元素中的一种或几种结合。
优选地，所述稀土元素为钪元素。
本发明中还公开了一种上述耐腐蚀性镁合金的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)预热：按上述耐腐蚀性镁合金的原料份数称取各组分，除杂后，置于在70-90摄氏度下干燥，去除原料表面水分，升温至180-240摄氏度，进行预热；
(2)熔炼：将原料将镁和铝熔炼炉中，熔炼温度为升至720-740摄氏度，保温10-15分钟后，升温至750-770摄氏度，依次加入锆、镉和锂，保温至15-20分钟后，升温至780-800摄氏度，依次加入碳纳米管和稀土元素，保温至10-15分钟，除去表面浮渣，搅拌3-6分钟后，继续升温至820-850摄氏度，保温静置20-40分钟；
(3)精炼：步骤(2)制得的合金液降温至780-800摄氏度进行精炼加入精炼剂，精炼10-20分钟后，进行表面除渣；
(4)铸造：将精炼后的合金液除气后，降温至640-660摄氏度，将合金液置于模具中，冷却成型；
(5)热处理：将成型后的合金置于500-520摄氏度，进行固溶处理2-4小时，然后在130-160摄氏度下进行时效处理，时效时间20-30小时。
优选地，所述步骤(2)中的熔炼中同步向熔炼炉中通入氮气，所述氮气的气体流量为5-7升/分钟。
优选地，所述步骤(3)中放入精炼剂包括以下重量份计的原料：碳酸镁5-8份、碳酸钙2-3份、全氯乙烷2-3份。
优选地，所述步骤(4)中的模具温度为100-140摄氏度。
优选地，所述模具内部光滑无梯台现象；模具循环使用3-5次，打磨喷涂一次。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明镁合金具有良好的抗压、抗机械冲击性能，添加碳纳米管等新的合金元素，获得了强度高，耐腐蚀性能优良的镁合金。
(2)本发明原料中添加有稀土元素，稀土元素能够与镁合金中的有害物质(铁、镍等)结合，降低他们的阴极性作用，优化合金的组织结构，抑制阴极过程，从而提高合金基体的耐蚀性性能。此外稀土元素的加入可以在镁合金表面生成更加致密的腐蚀产物膜，抑制合金的进一步腐蚀。
(3)本发明原料中添加有碳纳米管，碳纳米管可以使镁合金材料中的晶粒得到细化，促进形核，碳纳米管的相互连接阻碍了初生相界面的移动，延迟了晶粒长大，细化晶粒，提高复合材料的综合性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种耐腐蚀性镁合金，包括以下重量百分比的原料：
铝6％、锌2％、锰0.8％、钡0.4％、锆0.2％、镉0.2％、锂0.3％、稀土元素0.1％、碳纳米管0.1％，余量为镁。
稀土元素为镧元素和钐元素按照质量比1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述耐腐蚀性镁合金的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)预热：按上述耐腐蚀性镁合金的原料份数称取各组分，除杂后，置于在70摄氏度下干燥，去除原料表面水分，升温至180摄氏度，进行预热；
(2)熔炼：将原料将镁和铝熔炼炉中，熔炼温度为升至720摄氏度，保温10分钟后，升温至750摄氏度，依次加入锆、镉和锂，保温至15分钟后，升温至780摄氏度，依次加入碳纳米管和稀土元素，保温至10分钟，除去表面浮渣，搅拌3分钟后，继续升温至820摄氏度，保温静置20分钟；
(3)精炼：步骤(2)制得的合金液降温至780摄氏度进行精炼加入精炼剂，精炼10分钟后，进行表面除渣；
(4)铸造：将精炼后的合金液除气后，降温至640摄氏度，将合金液置于模具中，冷却成型；
(5)热处理：将成型后的合金置于500摄氏度，进行固溶处理2小时，然后在130摄氏度下进行时效处理，时效时间20小时。
步骤(2)中的熔炼中同步向熔炼炉中通入氮气，所述氮气的气体流量为5升/分钟。
步骤(3)中放入精炼剂包括以下重量份计的原料：碳酸镁5份、碳酸钙2份、全氯乙烷2份。
步骤(4)中的模具温度为100摄氏度。
模具内部光滑无梯台现象；模具循环使用3次，打磨喷涂一次。
实施例2
一种耐腐蚀性镁合金，包括以下重量百分比的原料：
铝8％、锌3％、锰1.2％、钡0.6％、锆0.4％、镉0.4％、锂0.5％、稀土元素0.3％、碳纳米管0.2％，余量为镁。
稀土元素为铈元素和钕元素按照质量比1:1混合组成。
本实施例中还公开了一种上述耐腐蚀性镁合金的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)预热：按上述耐腐蚀性镁合金的原料份数称取各组分，除杂后，置于在70-90摄氏度下干燥，去除原料表面水分，升温至240摄氏度，进行预热；
(2)熔炼：将原料将镁和铝熔炼炉中，熔炼温度为升至740摄氏度，保温15分钟后，升温至770摄氏度，依次加入锆、镉和锂，保温至20分钟后，升温至800摄氏度，依次加入碳纳米管和稀土元素，保温至15分钟，除去表面浮渣，搅拌6分钟后，继续升温至850摄氏度，保温静置40分钟；
(3)精炼：步骤(2)制得的合金液降温至800摄氏度进行精炼加入精炼剂，精炼20分钟后，进行表面除渣；
(4)铸造：将精炼后的合金液除气后，降温至660摄氏度，将合金液置于模具中，冷却成型；
(5)热处理：将成型后的合金置于520摄氏度，进行固溶处理4小时，然后在160摄氏度下进行时效处理，时效时间30小时。
步骤(2)中的熔炼中同步向熔炼炉中通入氮气，所述氮气的气体流量为7升/分钟。
步骤(3)中放入精炼剂包括以下重量份计的原料：碳酸镁8份、碳酸钙3份、全氯乙烷3份。
步骤(4)中的模具温度为140摄氏度。
模具内部光滑无梯台现象；模具循环使用5次，打磨喷涂一次。
实施例3
一种耐腐蚀性镁合金，包括以下重量百分比的原料：
铝7％、锌2.6％、锰1％、钡0.5％、锆0.3％、镉0.3％、锂0.4％、稀土元素0.2％、碳纳米管0.15％，余量为镁。
稀土元素为钪元素。
本实施例中还公开了一种上述耐腐蚀性镁合金的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)预热：按上述耐腐蚀性镁合金的原料份数称取各组分，除杂后，置于在78摄氏度下干燥，去除原料表面水分，升温至200摄氏度，进行预热；
(2)熔炼：将原料将镁和铝熔炼炉中，熔炼温度为升至730摄氏度，保温13分钟后，升温至760摄氏度，依次加入锆、镉和锂，保温至18分钟后，升温至790摄氏度，依次加入碳纳米管和稀土元素，保温至13分钟，除去表面浮渣，搅拌5分钟后，继续升温至830摄氏度，保温静置25分钟；
(3)精炼：步骤(2)制得的合金液降温至790摄氏度进行精炼加入精炼剂，精炼16分钟后，进行表面除渣；
(4)铸造：将精炼后的合金液除气后，降温至650摄氏度，将合金液置于模具中，冷却成型；
(5)热处理：将成型后的合金置于510摄氏度，进行固溶处理3小时，然后在140摄氏度下进行时效处理，时效时间25小时。
步骤(2)中的熔炼中同步向熔炼炉中通入氮气，所述氮气的气体流量为2升/分钟。
步骤(3)中放入精炼剂包括以下重量份计的原料：碳酸镁7份、碳酸钙2.5份、全氯乙烷2.5份。
步骤(4)中的模具温度为120摄氏度。
模具内部光滑无梯台现象；模具循环使用4次，打磨喷涂一次。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。