[發(fā)明專利]含稀土的鎂合金

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980138669.4
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN102187004A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 保羅·萊昂;伊斯馬特·賽義德;安東尼·詹姆斯·博登;肯尼思·薩維奇
• 申請（專利權(quán)）人: 鎂電子有限公司
• 主分類號: C22C23/06
• 分類號: C22C23/06;C22F1/06
• 代理公司: 北京市德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的可加工性和/或延展性，尤其是進(jìn)行鍛造時，而同時保持了良好的耐腐蝕性的含稀土的鎂合金。

背景技術(shù)

稀土能夠根據(jù)其質(zhì)量分成稀土(“RE”-本文中定義為Y，La，Ce，Pr和Nd)和重稀土(″HRE″-本文中定義為原子序數(shù)為62至71的元素，即Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu)。它們?nèi)w一起經(jīng)常稱之為RE/HRE。例如，由GB-A-2095288已知RE/HRE的存在為鎂合金提供了在高溫下良好的強(qiáng)度和耐蠕變性。

鎂-釔-釹-重稀土-鋯合金(Mg-Y-Nd-HRE-Zr)商購獲得。實(shí)例包括當(dāng)前以商標(biāo)Elektron?WE43和Elektron?WE54(此后分別稱之為“WE43”和“WE54”)可獲得的那些。WE43和WE54經(jīng)設(shè)計而在室溫至300℃下使用。而已知這些合金既能夠以澆鑄又能以鍛造形式使用。它們化學(xué)組成，正如由ASTM?B?107/B107M06定義，顯示如下表1(摘自ASTM?B107/B)。這些已知的WE43和WE54合金此后將一起稱之為“WE43型合金”。

表1

A除非顯示為范圍或另外陳述該限為重量百分比最大值

B這些合金名稱根據(jù)Practice?B275(也參見Practice?E527)

C包括沒有顯示具體限的所列元素

D如果鐵為0.005％或更低錳最低限并不需滿足

E其它稀土應(yīng)該主要是重稀土，例如，釓，鏑，鉺和鐿。其它稀土衍生于釔，典型地80％的釔，20％重稀土

F鋅+銀含量在WE43B不應(yīng)該超過0.20％

對于這些WE43型合金，其在高溫下良好強(qiáng)度和耐蠕變性的有益機(jī)械性能主要通過由元素如釔和釹存在引起的沉淀硬化機(jī)理而實(shí)現(xiàn)，這些元素的存在在合金中強(qiáng)化的沉淀。HRE也存在于這些強(qiáng)化的沉淀中，其是Mg-Y-(HRE)-Nd化合物(文獻(xiàn)King，Lyon，Savage.59^th?World?Magnesium?ConFErence，Montreal?May?2002)。根據(jù)GB-A-2095288，這類型合金的HRE含量必須是＜40％的釔含量。盡管純Y能夠在所述合金中使用，但是為了降低合金成本，據(jù)說只要Y含量至少為60％較低純度的起始原料能夠使用。在這種具體HRE顯著性的文獻(xiàn)中還沒有公認(rèn)，而也將應(yīng)該注意到，在特殊的實(shí)例中使用Cd也受啟發(fā)。另外，King等(文獻(xiàn)King，Lyon，Savage.59^th?World?Magnesium?Conference，Montreal?May?2002)指出Y/其它RE的比率(RE主要是HRE)應(yīng)該典型地為80/20。這同一文獻(xiàn)也教導(dǎo)，當(dāng)WE43型合金的HRE組分根據(jù)蠕變性能是有益的同時高含量加入RE如Ce和La(即以0.5wt％的級別)可能不良影響合金的拉伸性能。

采用Y含量約4％，WE43型合金典型地包括約1％的HRE，其能夠包括Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu以及其它RE如La，Ce和Pr(文獻(xiàn)King，Lyon，Savage.59^th?World?Magnesium?Conference，Montreal?May?2002)。每一這些單個元素的濃度在該文獻(xiàn)中沒有明確指出，其僅僅指出“其它稀土應(yīng)該主要是重稀土，例如，Gd，Dy，Er，Yb”(參見ASTM?B107/B?107M06)，或還有參考“Nd和其它重稀土”(參考BSI?3116：2007)。盡管這些對WE43型合金公開的數(shù)據(jù)表暗示這些“其它稀土”的水平可能十分低，實(shí)際上在這種商購合金中的總濃度為HRE加上存在的Y總量的約20％(參考表1腳注e)。因此對于含4％Y的WE43合金，就應(yīng)該是約1％的“其它稀土”。在這個含量的其它稀土中，除了Gd，Dy，Er，Yb和Sm的HRE一般為約該合金中10％-30％的所述總含量Gd，Dy，Er，Yb和Sm。