專利名稱：一種輕質金屬工藝品用合金材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種一種輕質金屬工藝品用合金材料，特別是涉及雕刻用金屬合金材料和蝕刻用金屬合金材料，同時涉及一種該合金材料的制備方法，屬于金屬工藝品制造技術領域。
背景技術：
隨著人民生活水平的提高，人們對金屬工藝品的要求也越來越高。要求工藝品具有美觀、金屬質感、輕量化、易于安裝、攜帶方便。近年來數控加工中心和金屬雕刻機的廣泛使用，機械化生產工藝品的企業，要求金屬合金材料有足夠的強度、塑性、易于機械加工、且質量輕、質優價廉。這些一直是生產企業急需解決的問題。目前國內外一些工藝品企業制備金屬工藝品所使用的材料，基本是傳統金屬材料，如金屬鐵、金屬銅、金屬鋁、不銹鋼等。這些材料雖然有足夠的強度、塑性、也能夠機械加工，但都存在著共同的缺點，材料的比重較大，達不到輕量化要求。
發明內容
本發明的目的是提供一種強度高、塑性好、比重輕的金屬工藝品用合金材料。本發明的另一目的是提供一種輕質金屬工藝品用合金材料的制備方法。為了實現以上目的，本發明輕質金屬工藝品用合金材料所采用的技術方案是一種輕質金屬工藝品用合金材料，是由以下重量百分比的組分制成Mg 97. 5 99%, Al0. 5 1%，Zn 0. 5 I. 5%。本發明輕質金屬工藝品用合金材料的制備方法如下I)取配方量的Mg、Al、Zn在惰性氣體保護下于650 700°C條件下熔煉，然后在680 720°C精煉；2)精煉后倒入水冷錠模中，自然冷卻至室溫取出得到鑄錠；3)將鑄錠進行均勻化退火，退火溫度為200 240°C，時間為25 30小時，得到輕質金屬工藝品用合金材料。所述熔煉的時間為15 25分鐘。所述精煉的時間為5 10分鐘。所述惰性氣體為氬氣。均勻化退火后在180 240°C下鍛造制成金屬工藝品坯料。本發明以金屬鎂為主要合金元素，加入少量的鋁和鋅，既保留了鎂元素密度低比重輕的特點，又確保制成的合金元素具有很好的強度和加工性，適合在金屬工藝品領域中應用、本發明的輕質金屬工藝品用合金材料，比重為1.6 1.78/_3，抗拉強度為140 160MPa，延伸率為15 20%。
具體實施方式
實施例I本實施例的輕質金屬工藝品合金材料是由以下重量百分比的組分制成Mg 99%,A10. 5%, Zn 0.5%。采用如下方法制備I)取99wt%Mg、0. 5wt%Al,0. 5wt% Zn，放入真空感應爐石墨坩堝內，抽真空后通入氬氣保護，升溫至650°C進行15分鐘熔煉，后升溫至680°C進行5分鐘氬氣精煉；2)精煉后倒入水冷錠模中，自然冷卻至室溫取出得到鑄錠；3)將鑄錠在熱處理爐進行均勻化退火，退火溫度為240°C，保溫時間為25小時，得到輕質金屬工藝品合金材料。本實施例的輕質金屬工藝品合金材料，比重I. 6g/cm3，抗拉強度為160MPa，延伸率 為20%。將得到的輕質金屬工藝品合金材料在210°C下鍛造成金屬工藝品坯料，用數控加工中心或用金屬雕刻機加工成各種結構或圖案，最后經噴噴丸處理、拋光處理可制得金屬工藝品。實施例2本實施例的輕質金屬工藝品合金材料是由以下重量百分比的組分制成Mg98. 2%, A10. 8%, Zn 1.0%。采用如下方法制備I)取98. 2wt % Mg、0. 8wt % Al、I. Owt % Zn，放入真空感應爐石墨坩堝內，抽真空后通入氬氣保護，升溫至670°C進行20分鐘熔煉，后升溫至700°C進行8分鐘氬氣精煉；2)精煉后倒入水冷錠模中，自然冷卻至室溫取出得到鑄錠；3)將鑄錠在熱處理爐進行均勻化退火，退火溫度為220°C，保溫時間為28小時，得到輕質金屬工藝品合金材料。本實施例的輕質金屬工藝品合金材料，比重I. 65g/cm3,抗拉強度為150MPa,延伸率為18%。將得到的輕質金屬工藝品合金材料在240°C下鍛造成金屬工藝品坯料，用數控加工中心或用金屬雕刻機加工成各種結構或圖案，最后經噴噴丸處理、拋光處理可制得金屬工藝品。實施例3本實施例的輕質金屬工藝品合金材料是由以下重量百分比的組分制成Mg97.5%,All.0%,Zn 1.5%。采用如下方法制備I)取97. 5wt % Mg、I. Owt % Al、I. 5wt % Zn，放入真空感應爐石墨坩堝內，抽真空后通入氬氣保護，升溫至700°C進行25分鐘熔煉，后升溫至720°C進行10分鐘氬氣精煉；2)精煉后倒入水冷錠模中，冷卻至室溫取出得到鑄錠； 3)將鑄錠在熱處理爐進行均勻化退火，退火溫度為200°C，保溫時間為30小時，得到輕質金屬工藝品合金材料。本實施例的輕質金屬工藝品合金材料，比重I. 70g/cm3，抗拉強度為140MPa，延伸率為15%。將得到的輕質金屬工藝品合金材料在180°C下鍛造成金屬工藝品坯料，用數控加工中心或用金屬雕刻機加工成各種結構或圖案，最后經噴噴丸處理、拋光處理可制得金屬工藝品。
權利要求
1.一種輕質金屬エ藝品用合金材料，其特征在于是由以下重量百分比的組分制成Mg 97. 5 99%，Al O. 5 1%，Zn O. 5 I. 5%。
2.一種如權利要求I所述輕質金屬エ藝品用合金材料，其特征在于包括如下步驟 1)取配方量的Mg、Al、Zn在惰性氣體保護下于650 700°C條件下熔煉，然后在680 720°C精煉； 2)精煉后倒入水冷錠模中，自然冷卻至室溫取出得到鑄錠； 3)將鑄錠進行均勻化退火，退火溫度為200 240°C，時間為25 30小時，得到輕質金屬エ藝品用合金材料。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述熔煉的時間為15 25分鐘。
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述精煉的時間為5 10分鐘。
5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于所述惰性氣體為氬氣。
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于均勻化退火后在180 240°C下鍛造制成金屬エ藝品坯料。
全文摘要
本發明公開了一種輕質金屬工藝品用合金材料及其制備方法，其中輕質金屬工藝品用合金材料是由以下重量百分比的組分制成Mg 97.5～99％，Al 0.5～1％，Zn 0.5～1.5％。本發明以金屬鎂為主要合金元素，加入少量的鋁和鋅，既保留了鎂元素密度低比重輕的特點，又確保制成的合金元素具有很好的強度和加工性，適合在金屬工藝品領域中應用、本發明的輕質金屬工藝品用合金材料，比重為1.6～1.7g/cm3，抗拉強度為140～160MPa，延伸率為15～20％。
文檔編號C22C23/04GK102690979SQ20121001165
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月15日 優先權日2012年1月15日
發明者張蘋, 李麗華, 殷鏢, 顧永軍, 黃金亮 申請人:河南科技大學