专利名称：一种轻质金属工艺品用合金材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种一种轻质金属工艺品用合金材料，特别是涉及雕刻用金属合金材料和蚀刻用金属合金材料，同时涉及一种该合金材料的制备方法，属于金属工艺品制造技术领域。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，人们对金属工艺品的要求也越来越高。要求工艺品具有美观、金属质感、轻量化、易于安装、携带方便。近年来数控加工中心和金属雕刻机的广泛使用，机械化生产工艺品的企业，要求金属合金材料有足够的强度、塑性、易于机械加工、且质量轻、质优价廉。这些一直是生产企业急需解决的问题。目前国内外一些工艺品企业制备金属工艺品所使用的材料，基本是传统金属材料，如金属铁、金属铜、金属铝、不锈钢等。这些材料虽然有足够的强度、塑性、也能够机械加工，但都存在着共同的缺点，材料的比重较大，达不到轻量化要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种强度高、塑性好、比重轻的金属工艺品用合金材料。本发明的另一目的是提供一种轻质金属工艺品用合金材料的制备方法。为了实现以上目的，本发明轻质金属工艺品用合金材料所采用的技术方案是一种轻质金属工艺品用合金材料，是由以下重量百分比的组分制成Mg 97. 5 99%, Al0. 5 1%，Zn 0. 5 I. 5%。本发明轻质金属工艺品用合金材料的制备方法如下I)取配方量的Mg、Al、Zn在惰性气体保护下于650 700°C条件下熔炼，然后在680 720°C精炼；2)精炼后倒入水冷锭模中，自然冷却至室温取出得到铸锭；3)将铸锭进行均匀化退火，退火温度为200 240°C，时间为25 30小时，得到轻质金属工艺品用合金材料。所述熔炼的时间为15 25分钟。所述精炼的时间为5 10分钟。所述惰性气体为氩气。均匀化退火后在180 240°C下锻造制成金属工艺品坯料。本发明以金属镁为主要合金元素，加入少量的铝和锌，既保留了镁元素密度低比重轻的特点，又确保制成的合金元素具有很好的强度和加工性，适合在金属工艺品领域中应用、本发明的轻质金属工艺品用合金材料，比重为1.6 1.78/_3，抗拉强度为140 160MPa，延伸率为15 20%。
具体实施方式
实施例I本实施例的轻质金属工艺品合金材料是由以下重量百分比的组分制成Mg 99%,A10. 5%, Zn 0.5%。采用如下方法制备I)取99wt%Mg、0. 5wt%Al,0. 5wt% Zn，放入真空感应炉石墨坩埚内，抽真空后通入氩气保护，升温至650°C进行15分钟熔炼，后升温至680°C进行5分钟氩气精炼；2)精炼后倒入水冷锭模中，自然冷却至室温取出得到铸锭；3)将铸锭在热处理炉进行均匀化退火，退火温度为240°C，保温时间为25小时，得到轻质金属工艺品合金材料。本实施例的轻质金属工艺品合金材料，比重I. 6g/cm3，抗拉强度为160MPa，延伸率 为20%。将得到的轻质金属工艺品合金材料在210°C下锻造成金属工艺品坯料，用数控加工中心或用金属雕刻机加工成各种结构或图案，最后经喷喷丸处理、抛光处理可制得金属工艺品。实施例2本实施例的轻质金属工艺品合金材料是由以下重量百分比的组分制成Mg98. 2%, A10. 8%, Zn 1.0%。采用如下方法制备I)取98. 2wt % Mg、0. 8wt % Al、I. Owt % Zn，放入真空感应炉石墨坩埚内，抽真空后通入氩气保护，升温至670°C进行20分钟熔炼，后升温至700°C进行8分钟氩气精炼；2)精炼后倒入水冷锭模中，自然冷却至室温取出得到铸锭；3)将铸锭在热处理炉进行均匀化退火，退火温度为220°C，保温时间为28小时，得到轻质金属工艺品合金材料。本实施例的轻质金属工艺品合金材料，比重I. 65g/cm3,抗拉强度为150MPa,延伸率为18%。将得到的轻质金属工艺品合金材料在240°C下锻造成金属工艺品坯料，用数控加工中心或用金属雕刻机加工成各种结构或图案，最后经喷喷丸处理、抛光处理可制得金属工艺品。实施例3本实施例的轻质金属工艺品合金材料是由以下重量百分比的组分制成Mg97.5%,All.0%,Zn 1.5%。采用如下方法制备I)取97. 5wt % Mg、I. Owt % Al、I. 5wt % Zn，放入真空感应炉石墨坩埚内，抽真空后通入氩气保护，升温至700°C进行25分钟熔炼，后升温至720°C进行10分钟氩气精炼；2)精炼后倒入水冷锭模中，冷却至室温取出得到铸锭； 3)将铸锭在热处理炉进行均匀化退火，退火温度为200°C，保温时间为30小时，得到轻质金属工艺品合金材料。本实施例的轻质金属工艺品合金材料，比重I. 70g/cm3，抗拉强度为140MPa，延伸率为15%。将得到的轻质金属工艺品合金材料在180°C下锻造成金属工艺品坯料，用数控加工中心或用金属雕刻机加工成各种结构或图案，最后经喷喷丸处理、抛光处理可制得金属工艺品。
权利要求
1.一种轻质金属エ艺品用合金材料，其特征在于是由以下重量百分比的组分制成Mg 97. 5 99%，Al O. 5 1%，Zn O. 5 I. 5%。
2.一种如权利要求I所述轻质金属エ艺品用合金材料，其特征在于包括如下步骤 1)取配方量的Mg、Al、Zn在惰性气体保护下于650 700°C条件下熔炼，然后在680 720°C精炼； 2)精炼后倒入水冷锭模中，自然冷却至室温取出得到铸锭； 3)将铸锭进行均匀化退火，退火温度为200 240°C，时间为25 30小时，得到轻质金属エ艺品用合金材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述熔炼的时间为15 25分钟。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述精炼的时间为5 10分钟。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述惰性气体为氩气。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于均匀化退火后在180 240°C下锻造制成金属エ艺品坯料。
全文摘要
本发明公开了一种轻质金属工艺品用合金材料及其制备方法，其中轻质金属工艺品用合金材料是由以下重量百分比的组分制成Mg 97.5～99％，Al 0.5～1％，Zn 0.5～1.5％。本发明以金属镁为主要合金元素，加入少量的铝和锌，既保留了镁元素密度低比重轻的特点，又确保制成的合金元素具有很好的强度和加工性，适合在金属工艺品领域中应用、本发明的轻质金属工艺品用合金材料，比重为1.6～1.7g/cm3，抗拉强度为140～160MPa，延伸率为15～20％。
文档编号C22C23/04GK102690979SQ20121001165
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月15日 优先权日2012年1月15日
发明者张苹, 李丽华, 殷镖, 顾永军, 黄金亮 申请人:河南科技大学