一种可延伸的可溶镁合金材料及其制备方法
阅读说明：本技术 一种可延伸的可溶镁合金材料及其制备方法 (Extensible soluble magnesium alloy material and preparation method thereof ) 是由 罗东 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明属于合金制备技术领域,且公开了一种可延伸的可溶镁合金材料,包括以下质量百分比的元素：A1 10～13%,Zn 0.5～1%,Ni 0.08～0.45%,Mn 0.11～0.65%,Ce 0.04～0.11％,Pt 0.08～0.15％,Cu 0.1～0.3%,余量为Mg及不可避免的杂质。本发明通过在可溶镁合金的制作原材料中额外添加了铈与铂材料,并且具体生产加工时对其进行多次的锤击与冷却处理,以此达到延展性效果好的目的,在粗炼与精炼的两个过程中,原本结构表面开始析出马氏体结晶,此时马氏体结晶开始缩小,整个材料内部的分列排布开始发生变化,此时延展性得到快速的提升；上述三类合成材料均具备很好的溶解性,能够在后续的处理过程中加快整体镁合金的腐蚀与消耗,从而使得其达到预设的可溶性。(The invention belongs to the technical field of alloy preparation, and discloses an extensible soluble magnesium alloy material, which comprises the following elements in percentage by mass: 110-13% of A, 0.5-1% of Zn, 0.08-0.45% of Ni, 0.11-0.65% of Mn, 0.04-0.11% of Ce, 0.08-0.15% of Pt, 0.1-0.3% of Cu, and the balance of Mg and inevitable impurities. In the invention, cerium and platinum materials are additionally added into the raw materials for manufacturing the soluble magnesium alloy, and multiple hammering and cooling treatments are carried out during the specific production and processing, so that the aim of good ductility effect is achieved, in the two processes of rough smelting and refining, martensite crystals begin to be separated out from the surface of the original structure, at the moment, the martensite crystals begin to shrink, the arrangement of the rows in the whole material begins to change, and at the moment, the ductility is rapidly improved; the three synthetic materials have good solubility, and can accelerate the corrosion and consumption of the whole magnesium alloy in the subsequent treatment process, so that the magnesium alloy can reach the preset solubility.)
技术领域
本发明属于合金制备技术领域，具体是一种可延伸的可溶镁合金材料及其制备方法。
背景技术
镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，其特点是：密度小（1.8g/cm3左右），强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好，主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等，目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金，主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。
随着工业生产的快速发展，各类制造大项方面均需要大量的镁合金产品，这也就使得镁合金产品供不应求，现有的镁合金生产制作往往还趋于常规化，生产出来的材料相较于镁来说存在一定的进步性，但是具体实际需求，对于镁合金的要求另一步提高，为了保证镁合金生产后能够得到相应的可延伸与可溶性，本专利提出了一种可延伸的可溶镁合金材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种可延伸的可溶镁合金材料及其制备方法，具有可延伸与可溶性效果好的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可延伸的可溶镁合金材料：包括以下质量百分比的元素：A1 10～13%，Zn 0.5～1%，Ni 0.08～0.45%，Mn 0.11～0.65%，Ce0.04～0.11％，Pt 0.08～0.15％，Cu 0.1～0.3%，余量为Mg及不可避免的杂质。
作为本发明的一种优选技术方案，包括以下质量百分比的元素：A1 11～13%，Zn0.8～1%，Ni 0.1～0.35%，Mn 0.22～0.55%，Ce 0.05～0.11％，Pt 0.1～0.15％，Cu 0.1～0.3%，余量为Mg及不可避免的杂质。
作为本发明的一种优选技术方案，A1、Zn、Ni、Mn、Ce、Pt、Cu均为金属锭的结合块，且铝锭、锌锭、镍锭、锰锭、铈锭、铂锭、铜锭与镁锭中均混合有少量不可避免的杂质，讲各类材料均设置成金属锭的形式，一方面便于保存与管理，避免部分材料出现过快的自然消耗，同时金属块结构投料简单，后续反应也比较快捷，与传统的金属粉末不存在太大的误差，因此将其制作成金属块。
本申请又提出了一种可延伸的可溶镁合金材料制备方法，该可延伸的可溶镁合金材料制备方法具体操作如下：
（1）按照先后顺序将铂锭、镍锭、锰锭、铜锭、铈锭、铝锭、镁锭、锌锭投掷入熔炼炉，进行第一次的熔炼；
初步加工将熔点较低的材料开始融化处理，此时整体材料就会经历一个固体转向液态的变化，但是添加的材料熔点与沸点无法统一，因此只能够分多次熔炼，前期处理较为简单的部分，剩下的部分则是精炼及其后续工作；
（2）在保护气体的作用下随后将初步熔炼好的材料进行二次精炼处理，并且处理完毕后进行除渣操作，随后制备得到镁合金锭材料；
经过初步的处理，部分材料已经融化，此时将温度升高到一定程度，一方面能够继续完成部分材料的融化，同时低熔点材料融化，内部的残渣与杂质也逐渐析出，后续分离处理也比较容易，从而保证整体材料的纯净度；
（3）将步骤（2）中制备得到的镁合金锭材料进行二次煅烧处理，并且在此过程中对其加压处理，并且每隔1.5小时取出将其翻面锤击，随后冷却0.5小时，如此反复操作六次；
通过上述环境的操作，一方面能够提升结构整体整体的强度；同时材料经过冷却-升温-捶打-冷却的循环操作，整体韧性大大提升，相较于初始状态上来说，延展性大大提升；
（4）随后将步骤（3）得到的材料投入到成型模具中，并且对其进行切割处理，得到镁合金坯料；
（5）将得到的镁合金坯料进行冲压处理，随后将其进行切割处理，此时就能够得到可溶镁合金材料。
煅烧处理完毕的材料经过冲压处理，内部的有序排列分布被进一步打散，材料之间依靠自身的融合粘附力混合在一起，但是内部分布分散，一旦受到外界对应材料与诱因的印象，后续容易分解与融化。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤（1）中各类金属锭的投料先后顺序按照的是其熔点从高到低的投入，步骤（1）中第一次熔炼条件为700℃-750℃，时间为7-8小时，内部环境为0.5个大气压。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤（2）中精炼条件为800-830℃，时间为5-6小时。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤（3）中加压处理挤压比为5-7，六次加压处理操作均一致，冷却0.5小时后材料温度控制在150℃以上。
作为本发明的一种优选技术方案，步骤（5）中冲压处理的挤压比为8-9。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过在可溶镁合金的制作原材料中额外添加了铈与铂材料，并且具体生产加工时对其进行多次的锤击与冷却处理，以此达到延展性效果好的目的，一般情况下常规的镁合金基本上只需要添加铝锭、锌锭、镍锭、锰锭、铜锭与镁锭材料即可制成，但是该类镁合金整体效果比较差，延展性往往趋于普通，甚至无法达到铜的二分之一，本产品在制作时将整体最高温度设置在800℃以上，内部添加的铝、锌、镁、铈材料均会被融化，在粗炼与精炼的两个过程中，原本结构表面开始析出马氏体结晶，随后在后续的烧炼过程中材料快速均匀的粘附在其他材料的表面，此时马氏体结晶开始缩小，整个材料内部的分列排布开始发生变化，此时延展性得到快速的提升；为了保证镁合金的可溶性，镁合金中添加了多个材料，在煅烧投炼的过程中各类元素开始结合，例如镍与镁生成Mg 2 Ni，铜与镁结合则是生成Mg 2 Cu，铝与镁结合则是生成Mg 2 Al，最后锰则是凭借其独特的性质混合在整体内部，能够保证结构的基本强度，上述三类合成材料均具备很好的溶解性，能够在后续的处理过程中加快整体镁合金的腐蚀与消耗，从而使得其达到预设的可溶性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的材料，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种可延伸的可溶镁合金材料，包括以下质量百分比的元素：A1 10～13%，Zn 0.5～1%，Ni 0.08～0.45%，Mn 0.11～0.65%，Ce 0.04～0.11％，Pt 0.08～0.15％，Cu 0.1～0.3%，余量为Mg及不可避免的杂质。
其中，包括以下质量百分比的元素：A1 11～13%，Zn 0.8～1%，Ni 0.1～0.35%，Mn0.22～0.55%，Ce 0.05～0.11％，Pt 0.1～0.15％，Cu 0.1～0.3%，余量为Mg及不可避免的杂质。
其中，A1、Zn、Ni、Mn、Ce、Pt、Cu均为金属锭的结合块，且铝锭、锌锭、镍锭、锰锭、铈锭、铂锭、铜锭与镁锭中均混合有少量不可避免的杂质，讲各类材料均设置成金属锭的形式，一方面便于保存与管理，避免部分材料出现过快的自然消耗，同时金属块结构投料简单，后续反应也比较快捷，与传统的金属粉末不存在太大的误差，因此将其制作成金属块。
本申请又提供了一种可延伸的可溶镁合金材料制备方法，该可延伸的可溶镁合金材料制备方法具体操作如下：
（1）按照先后顺序将铂锭、镍锭、锰锭、铜锭、铈锭、铝锭、镁锭、锌锭投掷入熔炼炉，进行第一次的熔炼；
初步加工将熔点较低的材料开始融化处理，此时整体材料就会经历一个固体转向液态的变化，但是添加的材料熔点与沸点无法统一，因此只能够分多次熔炼，前期处理较为简单的部分，剩下的部分则是精炼及其后续工作；
（2）在保护气体的作用下随后将初步熔炼好的材料进行二次精炼处理，并且处理完毕后进行除渣操作，随后制备得到镁合金锭材料；
经过初步的处理，部分材料已经融化，此时将温度升高到一定程度，一方面能够继续完成部分材料的融化，同时低熔点材料融化，内部的残渣与杂质也逐渐析出，后续分离处理也比较容易，从而保证整体材料的纯净度；
（3）将步骤（2）中制备得到的镁合金锭材料进行二次煅烧处理，并且在此过程中对其加压处理，并且每隔1.5小时取出将其翻面锤击，随后冷却0.5小时，如此反复操作六次；
通过上述环境的操作，一方面能够提升结构整体整体的强度；同时材料经过冷却-升温-捶打-冷却的循环操作，整体韧性大大提升，相较于初始状态上来说，延展性大大提升；
（4）随后将步骤（3）得到的材料投入到成型模具中，并且对其进行切割处理，得到镁合金坯料；
（5）将得到的镁合金坯料进行冲压处理，随后将其进行切割处理，此时就能够得到可溶镁合金材料；
煅烧处理完毕的材料经过冲压处理，内部的有序排列分布被进一步打散，材料之间依靠自身的融合粘附力混合在一起，但是内部分布分散，一旦受到外界对应材料与诱因的印象，后续容易分解与融化。
其中，步骤（1）中各类金属锭的投料先后顺序按照的是其熔点从高到低的投入，步骤（1）中第一次熔炼条件为700℃-750℃，时间为7-8小时，内部环境为0.5个大气压。
其中，步骤（2）中精炼条件为800-830℃，时间为5-6小时。
其中，步骤（3）中加压处理挤压比为5-7，六次加压处理操作均一致，冷却0.5小时后材料温度控制在150℃以上。
其中，步骤（5）中冲压处理的挤压比为8-9。
实施例一
一种可延伸的可溶镁合金材料，包括以下质量百分比的元素：A1 10%，Zn 1%，Ni0.45%，Mn 0.65%，Ce 0.11％，Pt 0.15％，Cu 0.3%，余量为Mg及不可避免的杂质。
其中，包括以下质量百分比的元素：A1 10%，Zn 1%，Ni 0.45%，Mn 0.65%，Ce0.11％，Pt 0.15％，Cu 0.3%，余量为Mg及不可避免的杂质。
本申请又提出了一种可延伸的可溶镁合金材料制备方法，该可延伸的可溶镁合金材料制备方法具体操作如下：
（1）按照先后顺序将铂锭、镍锭、锰锭、铜锭、铈锭、铝锭、镁锭、锌锭投掷入熔炼炉，进行第一次的熔炼；
（2）在保护气体的作用下随后将初步熔炼好的材料进行二次精炼处理，并且处理完毕后进行除渣操作，随后制备得到镁合金锭材料；
（3）将步骤（2）中制备得到的镁合金锭材料进行二次煅烧处理，并且在此过程中对其加压处理，并且每隔1.5小时取出将其翻面锤击，随后冷却0.5小时，如此反复操作六次；
（4）随后将步骤（3）得到的材料投入到成型模具中，并且对其进行切割处理，得到镁合金坯料；
（5）将得到的镁合金坯料进行冲压处理，随后将其进行切割处理，此时就能够得到可溶镁合金材料。
实施例二
一种可延伸的可溶镁合金材料，包括以下质量百分比的元素：A1 12%，Zn 1%，Ni0.40%，Mn 0.65%，Ce 0.10％，Pt 0.10％，Cu 0.2%，余量为Mg及不可避免的杂质。
其中，包括以下质量百分比的元素：A1 12%，Zn 1%，Ni 0.40%，Mn 0.65%，Ce0.10％，Pt 0.10％，Cu 0.2%，余量为Mg及不可避免的杂质。
本申请又提出了一种可延伸的可溶镁合金材料制备方法，该可延伸的可溶镁合金材料制备方法具体操作如下：
（1）按照先后顺序将铂锭、镍锭、锰锭、铜锭、铈锭、铝锭、镁锭、锌锭投掷入熔炼炉，进行第一次的熔炼；
（2）在保护气体的作用下随后将初步熔炼好的材料进行二次精炼处理，并且处理完毕后进行除渣操作，随后制备得到镁合金锭材料；
（3）将步骤（2）中制备得到的镁合金锭材料进行二次煅烧处理，并且在此过程中对其加压处理，并且每隔1.5小时取出将其翻面锤击，随后冷却0.5小时，如此反复操作六次；
（4）随后将步骤（3）得到的材料投入到成型模具中，并且对其进行切割处理，得到镁合金坯料；
（5）将得到的镁合金坯料进行冲压处理，随后将其进行切割处理，此时就能够得到可溶镁合金材料。
实施例三
一种可延伸的可溶镁合金材料，包括以下质量百分比的元素：A1 13%，Zn 1%，Ni0.38%，Mn 0.65%，Ce 0.12％，Pt 0.10％，Cu 0.21%，余量为Mg及不可避免的杂质。
其中，包括以下质量百分比的元素：A1 13%，Zn 1%，Ni 0.38%，Mn 0.65%，Ce0.12％，Pt 0.10％，Cu 0.21%，余量为Mg及不可避免的杂质。
本申请又提出了一种可延伸的可溶镁合金材料制备方法，该可延伸的可溶镁合金材料制备方法具体操作如下：
（1）按照先后顺序将铂锭、镍锭、锰锭、铜锭、铈锭、铝锭、镁锭、锌锭投掷入熔炼炉，进行第一次的熔炼；
（2）在保护气体的作用下随后将初步熔炼好的材料进行二次精炼处理，并且处理完毕后进行除渣操作，随后制备得到镁合金锭材料；
（3）将步骤（2）中制备得到的镁合金锭材料进行二次煅烧处理，并且在此过程中对其加压处理，并且每隔1.5小时取出将其翻面锤击，随后冷却0.5小时，如此反复操作六次；
（4）随后将步骤（3）得到的材料投入到成型模具中，并且对其进行切割处理，得到镁合金坯料；
（5）将得到的镁合金坯料进行冲压处理，随后将其进行切割处理，此时就能够得到可溶镁合金材料。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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