一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金及其制备方法与流程

本发明涉及镁合金材料领域，具体为一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金及其制备方法。

背景技术：

随着航空航天、通讯、汽车、3C及无人机各行业的发展，“轻量化”已逐步成为人们关注的重点，对轻合金材料的性能提出了更高的要求。汽车车体重量每减少100 kg可以使百公里油耗减少0.7 L，镁合金的密度约为铝合金的2/3，锌合金和钢的1/3。目前Audi A6轿车的单车镁合金压铸件总重量已达14.2 kg，其未来的目标是将单车镁合金压铸件总重增加到50-80 kg。AM50、AM60及AZ91镁合金主要应用于服役温度不超过120℃的壳体及箱盖等零部件。要扩大镁合金在汽车上的应用范围，必须提高其强韧性。此外，民用无人机也由原有铝合金转换成镁合金，最初使用AZ91D镁合金，由于材料较脆，易摔裂，故由韧性相对较好的AM60B代替，应用的零部件有电池壳体、面罩等，但其流动性及耐腐蚀并不理想。

技术实现要素：

本发明为了解决现有镁合金存在强韧性差、流动性差且耐腐蚀性能较差的问题，提供了一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金及其制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金，是由如下质量百分比的原料组成的：铝 5.0-8.0 wt.%；稀土元素 0.5-5.5 wt.%；锰 0.1-0.9 wt.%；锌 0.1-0.9 wt.%，稀土元素是由镧、铈、镨、钕、钇中的一种或几种组成的，其余为镁及不可避免的杂质元素。

该镁合金将镁-铝系与镁-稀土元素系的优点结合，并添加锰、锌元素，通过反复试验使得镁合金的流动性、耐热抗蠕变性、耐腐蚀性大幅提升，克服了现有镁合金存在强韧性差、流动性差且耐腐蚀性能较差的问题。

一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金的制备方法，采用如下步骤：a、以纯镁锭、镁-铝中间合金或纯铝锭、稀土元素中间合金、镁/铝-锰中间合金或金属锰、镁-锌中间合金或金属锌作为镁合金中各元素的原料，考虑烧损因素后，按镁合金确定成分的质量百分比称取相应的原料；b、将金属镁锭放进坩埚中，在保护气体作用下于650℃熔融，直至完全熔化制成镁熔体；c、将镁熔体从650℃逐渐加热到760℃，在加热过程中逐渐加入所需的铝、锰、锌以及稀土元素，获得镁合金熔体；d、将镁合金熔体控制在760℃的温度下搅拌10min，在搅拌过程中加入镁合金用精炼剂进行精炼；e、精炼完毕后，清除液面上的熔剂和浮渣，再轻轻撒上一层覆盖剂，然后静置30min，将镁合金熔体温度降至700℃时进行浇铸，即得成品。

本发明所述的流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金材料浇铸锭的抗拉强度可达到260Mpa，屈服强度可达到175Mpa，延伸率可达到10%，48h标准中性腐蚀试验等级均≥8级，密度小于1.81g/cm³，该合金浇铸锭在175℃/50Mpa/100h条件下稳态蠕变速率不大于6.52×10^-7s^-1，总蠕变量不大于0.484%，用于航空航天、通讯、汽车、无人机及3C领域中结构材料及耐腐蚀与耐热抗蠕变部件。

附图说明

图1为本发明制备的一幅镁合金SEM图；

图2为本发明制备的一幅镁合金元素面扫描SEM图。

具体实施方式

实施例1

一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金，是由如下质量百分比的原料组成的：铝 5.0 wt.%；稀土元素 0.5wt.%；锰 0.1wt.%；锌 0.1wt.%，稀土元素是由镧、铈、镨组成的，其余为镁及不可避免的杂质元素。

实施例2

一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金，是由如下质量百分比的原料组成的：铝 8.0 wt.%；稀土元素 5.5 wt.%；锰 0.9 wt.%；锌 0.9 wt.%，稀土元素是由镧、铈、镨、钕、钇组成的，其余为镁及不可避免的杂质元素。

实施例3

一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金，是由如下质量百分比的原料组成的：铝 6.5wt.%；稀土元素 1.7wt.%；锰 0.23wt.%；锌 0.7wt.%，稀土元素是由钕组成的，其余为镁及不可避免的杂质元素。

具体实施过程中，一种流动性好耐热抗蠕变耐腐蚀镁合金中铁的含量小于0.004wt.%。