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1、10申请公布号CN104109789A43申请公布日20141022CN104109789A21申请号201410389097X22申请日20140808C22C23/02200601C22C1/02200601C22F1/0620060171申请人苏州金仓合金新材料有限公司地址215412江苏省苏州市太仓市陆渡镇郑和中路88号72发明人王青陆海荣戴挺赵勇孙飞74专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278代理人王淑丽54发明名称高端装备用高强镁合金材料及其生产方法57摘要本发明提供了一种高端装备用高强镁合金材料及其生产方法，该镁合金材料组分中包含铝AL、锌ZN、锰MN、锡SN、硅SI。
2、、碳化钛TIC、稀土镧LA、镁MG，其重量百分比分别为铝AL4555，锌ZN1525，锰MN0512，锡SN153，硅SI005015，碳化钛TIC005015，稀土镧LA0103，余量为镁MG。本发明所提供的合金材料在原有的镁合金MGALZNMN的基础上改进其成分组成，并添加锡及硅元素以提高合金的延伸率、添加碳化钛颗粒及以镧为主的稀土元素以提高合金材料的可锻性；采用多次加热锻打的方法取代传统的挤压方式，分批次处理合金材料使其满足不同规格要求的板材，提高材料的成材率的同时改善了抗拉强度和延伸率。51INTCL权利要求书2页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页。
3、说明书5页10申请公布号CN104109789ACN104109789A1/2页21一种高端装备用高强镁合金材料，其特征在于，该镁合金材料组分中包含铝AL、锌ZN、锰MN、锡SN、硅SI、碳化钛TIC、稀土镧LA、镁MG，其中，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为铝AL4555，锌ZN1525，锰MN0512，锡SN153，硅SI005015，碳化钛TIC005015，稀土镧LA0103，余量为镁MG。2根据权利要求1所述的高端装备用高强镁合金材料，其特征在于，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为铝AL475525，锌ZN175225，锰MN07510，锡SN175275，硅SI00801。
4、2，碳化钛TIC008012，稀土镧LA015025，余量为镁MG。3根据权利要求1所述的高端装备用高强镁合金材料，其特征在于，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为铝AL5，锌ZN2，锰MN09，锡SN2，硅SI01，碳化钛TIC01，稀土镧LA02，余量为镁MG。4根据权利要求13中任一项权利要求所述的高端装备用高强镁合金材料，其特征在于，其中所述碳化钛颗粒的粒径小于200M。5一种上述权利要求所述的高端装备用高强镁合金材料的生产方法，其特征在于，具有以下步骤1按照重量比例及已知的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；2采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至32。
5、0并加入052公斤的金属卤化物溶剂A；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至500600，冲入保护性气体B，熔炼时间为115小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/分；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至720750。加快搅拌速度至55R/MIN，时间为115小时；3将熔炼完成的合金液保温至500700，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；4将经过步骤3的熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体B；根据不同的形状铸造不同尺寸的板材，其厚度为10。
6、200MM，宽度为20400MM。5锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为350400，时间为115小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为051小时，温度为300350，取出再次锻打至需要的尺寸；6将锻打完成的板材进行铣床加工。6根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的金属卤化物溶剂A中的各组分及他们的重量百分比含量分别为MGCL24045，KCL3035，BACL21015，CAF246，NACL47。7根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的金属卤化物溶剂A中的各组分及他们的重量百分比含量分别为MGCL243，KCL33。
7、，BACL214，CAF24，NACL6。8根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤2中的保护性气体B为CO2。权利要求书CN104109789A2/2页39一种权利要求14所述的高端装备用高强镁合金材料在制备高端装备中的用途。权利要求书CN104109789A1/5页4高端装备用高强镁合金材料及其生产方法技术领域0001本发明涉及镁合金板材领域，尤其涉及高端装备用高强镁合金材料及其生产方法。背景技术0002镁合金为21世纪的绿色工程结构材料。由于镁为密排六方晶块，因此镁的塑性较低，这就需要添加其它的元素以组成合金从而改善其强度和塑性。现有技术中的镁合金主要有MGAL系、MGZNZR系、。
8、MGALZN系等，为了进一步细化合金结晶，提高合金的强度及塑性，在以上合金中会适当的添加稀土元素。为了进一步满足航空航天、轨道交通、电子等领域对高强度镁合金的要求，提供一种高强度的镁合金将成为镁合金研发及工业化生产的主要方向。发明内容0003本发明的目的是提供一种高端装备用高强镁合金材料及其生产方法，利用本发明在保证相应性能的同时，进一步改善镁合金的强度和塑性，从而得到一种高端装备用高强镁合金材料。0004为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案0005一种高端装备用高强镁合金材料，该镁合金材料组分中包含铝AL、锌ZN、锰MN、锡SN、硅SI、碳化钛TIC、稀土镧LA、镁MG，其中，镁合金材料。
9、各组分组成按重量百分比分别为铝AL4555，锌ZN1525，锰MN0512，锡SN153，硅SI005015，碳化钛TIC005015，稀土镧LA0103，余量为镁MG。0006进一步地，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为铝AL475525，锌ZN175225，锰MN07510，锡SN175275，硅SI008012，碳化钛TIC008012，稀土镧LA015025，余量为镁MG。0007进一步地，镁合金材料各组分组成按重量百分比分别为铝AL5，锌ZN2，锰MN09，锡SN2，硅SI01，碳化钛TIC01，稀土镧LA02，余量为镁MG。0008进一步地，其中所述碳化钛颗粒的粒径小于200M。
10、。0009一种上述高端装备用高强镁合金材料的生产方法，具有以下步骤00101按照重量比例及已知的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；00112采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至320并加入052公斤的金属卤化物溶剂A；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至500600，冲入保护性气体B，熔炼时间为115小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/分；说明书CN104109789A2/5页5按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至720750。加快搅拌速度至。
11、55R/MIN，时间为115小时；00123将熔炼完成的合金液保温至500700，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；00134将经过步骤3的熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体B；根据不同的形状铸造不同尺寸的板材，其厚度为10200MM，宽度为20400MM。00145锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为350400，时间为115小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为051小时，温度为300350，取出再次锻打至需要的尺寸；00156将锻打完成的板材进行铣床加工。0016进一步地，所述步骤2中的金属卤化。
12、物溶剂A中的各组分及他们的重量百分比含量分别为MGCL24045，KCL3035，BACL21015，CAF246，NACL47，此溶剂可以很好的去除杂质。0017进一步地，所述金属卤化物溶剂A中的各组分及他们的重量百分比含量分别为MGCL243，KCL33，BACL214，CAF24，NACL6。0018进一步地，所述保护性气体B为CO2，其可以很好的保护合金液不被氧化。0019本发明还提供了高端装备用高强镁合金材料在制备高端装备中的用途。0020本发明所提供的合金材料在原有的镁合金MGALZNMN的基础上改进其成分组成，并添加锡及硅元素以提高合金的延伸率、添加碳化钛颗粒及以镧为主的稀土元素。
13、以提高合金材料的可锻性；采用多次加热锻打的方法取代传统的挤压方式，分批次处理合金材料使其满足不同规格要求的板材，提高材料的成材率的同时改善了抗拉强度和延伸率。具体实施方式0021为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。0022实施例1本发明的高端装备用高强镁合金材料的制备0023按照重量比为铝AL45，锌ZN15，锰MN05，锡SN15，硅SI005，碳化钛TIC005，稀土镧LA01，余量为镁MG准备合金原料，其中所述碳化钛颗粒的粒径为150M，不可避免的杂质总和小于01。
14、。0024按照重量比例利用现有的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；0025采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至320并加入05公斤左右的溶剂A，其组成成分的重量百分比含量分别为MGCL243，KCL33，BACL214，CAF24，NACL6；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至500，冲入保护性气体CO2，熔炼时间为1小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/MIN；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至720。加快搅拌速度至55R/分，时间为1小。
15、时；0026将熔炼完成的合金液保温至700，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定说明书CN104109789A3/5页6成分在设定范围之内；然后将熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体CO2；铸造厚度为150MM、宽度为200MM的板材。0027锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为350，时间为1小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为05小时，温度为300，取出再次锻打至需要的尺寸；0028将锻打完成的板材进行铣床加工。0029实施例2本发明的高端装备用高强镁合金材料的制备0030按照重量比为铝AL475，锌ZN175，锰MN。
16、075，锡SN175，硅SI008，碳化钛TIC008，稀土镧LA015，余量为镁MG准备合金原料，其中所述碳化钛颗粒的粒径为150M，不可避免的杂质总和小于01。0031按照重量比例利用现有的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；0032采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至320并加入15公斤左右的溶剂A，其组成成分的重量百分比含量分别为MGCL245，KCL32，BACL213，CAF24，NACL6；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至550，冲入保护性气体CO2，熔炼。
17、时间为15小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/分；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至740。加快搅拌速度至55R/分，时间为15小时；0033将熔炼完成的合金液保温至500左右，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；然后将熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体CO2；铸造厚度为100MM、宽度为300MM的板材。0034锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为380，时间为15小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为1小时，温度为320，取出再次锻打至需要的尺寸；0035将锻打完成的。
18、板材进行铣床加工。0036实施例3本发明的高端装备用高强镁合金材料的制备0037按照重量比为铝AL525，锌ZN225，锰MN10，锡SN275，硅SI012，碳化钛TIC012，稀土镧LA025，余量为镁MG准备合金原料，其中所述碳化钛颗粒的粒径为150M，不可避免的杂质总和小于01。0038按照重量比例利用现有的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；0039采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至320并加入1公斤左右的溶剂A，其组成成分的重量百分比含量分别为MGCL243，KCL34，BACL210，CAF26，NACL7；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以。
19、确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至570，冲入保护性气体CO2，熔炼时间为15小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/分；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至730。加快搅拌速度至55R/分，时间为15小时；说明书CN104109789A4/5页70040将熔炼完成的合金液保温至600左右，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；然后将熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体CO2；铸造厚度为200MM、宽度为400MM的板材。0041锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内。
20、退火处理，温度为400，时间为15小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为1小时，温度为350，取出再次锻打至需要的尺寸；0042将锻打完成的板材进行铣床加工。0043实施例4本发明的高端装备用高强镁合金材料的制备0044按照重量比为铝AL525，锌ZN225，锰MN10，锡SN275，硅SI012，碳化钛TIC012，稀土镧LA025，余量为镁MG准备合金原料，其中所述碳化钛颗粒的粒径为150M，不可避免的杂质总和小于01。0045按照重量比例利用现有的融合方法预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；0046采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至320并。
21、加入1公斤左右的溶剂A，其组成成分的重量百分比含量分别为MGCL243，KCL33，BACL214，CAF24，NACL6；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至550，冲入保护性气体CO2，熔炼时间为15小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/分；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至700。加快搅拌速度至55R/分，时间为15小时；0047将熔炼完成的合金液保温至600左右，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；然后将熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并。
22、冲入保护性气体CO2；铸造厚度为100MM、宽度为200MM的板材。0048锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为380，时间为15小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为1小时，温度为330，取出再次锻打至需要的尺寸；0049将锻打完成的板材进行铣床加工。0050实施例5本发明的高端装备用高强镁合金材料的制备0051按照重量比为铝AL55，锌ZN25，锰MN12，锡SN3，硅SI015，碳化钛TIC015，稀土镧LA03，余量为镁MG准备合金原料，其中所述碳化钛颗粒的粒径为150M，不可避免的杂质总和小于01。0052按照重量比例利用现有的融合方法。
23、预制合金块，分别制成镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块；0053采用工频坩埚电炉进行熔炼首先，加热坩埚至320并加入1公斤左右的溶剂A，其组成成分的重量百分比含量分别为MGCL243，KCL33，BACL214，CAF24，NACL6；溶剂滞留10分钟后将坩埚内清理干净，以确保无任何其它杂物；其次，将镁铝合金块、镁锌合金块及镁锡合金块依次添加到熔炼炉内，升温至550，冲入保护性气体CO2，熔炼时间为15小时；开启炉底振动装置及上部搅拌装置，搅拌速度为30R/分；按照比例添加硅、锰、碳化钛及稀土镧，升高温度至700。加快搅拌速度至55R/分，时间为15小说明书CN104109789A5/5页8时。
24、；0054将熔炼完成的合金液保温至600左右，静置20分钟后取样，并采用直读光谱仪确定成分在设定范围之内；然后将熔炼完成的合金液体转移至连续铸造炉中，并冲入保护性气体CO2；铸造厚度为100MM、宽度为200MM的板材。0055锻打处理将铸造完成的合金板材放置于箱式退火炉内退火处理，温度为380，时间为15小时，取出并直接锻打成为毛坯；再次入退火炉内退火处理，时间为1小时，温度为330，取出再次锻打至需要的尺寸；0056将锻打完成的板材进行铣床加工。0057本发明提供的高端装备用高强镁合金材料与传统的镁合金材料以国标GB/T51561985范围下的挤压镁合金型材MB8为例的性能对比如表1所示0058表10059可锻性延伸率抗拉强度MPA实施例1优16288实施例2优18285实施例3优17286实施例4优16285实施例5优17290比较例中102300060以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。说明书CN104109789A。