[發(fā)明專利]高強(qiáng)度稀土鎂合金的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110362544.9
• 申請(qǐng)日: 2011-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103103428A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章聚鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 章聚鑫
• 主分類號(hào): C22C23/02
• 分類號(hào): C22C23/02;C22C1/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鎂合金材料類領(lǐng)域，具體為一種高強(qiáng)度稀土鎂合金的制備方法。

背景技術(shù)

鎂鋁合金是一種在鋁合金中加入鎂金屬的合金，鎂鋁合金的優(yōu)點(diǎn)，在于它有跟鋼一樣的強(qiáng)度和硬度，但重量卻比鋼輕得多，跟塑膠很接近。因此，廣泛應(yīng)用于交通工具、3C產(chǎn)品及航空航天等領(lǐng)域。鎂鋁合金由鎂錠和鋁錠在保護(hù)氣體中高溫熔融而成，以Mg-Al基為代表的輕質(zhì)鎂合金具有鑄造工藝性能優(yōu)良、熱裂傾向小、成本低等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在汽車、電子產(chǎn)品等推廣應(yīng)用，但是其室溫強(qiáng)度及塑性較差限制了該類合金能夠在更加廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用。稀土元素被引進(jìn)到鎂合金中，開(kāi)發(fā)出具有高強(qiáng)高韌的稀土鎂合金。傳統(tǒng)高強(qiáng)高韌鎂合金主要以Mg-Al系為主，其抗拉強(qiáng)度220～350Mpa，延伸率4～10％之間。現(xiàn)有技術(shù)中，這些高強(qiáng)合金一直是調(diào)整以稀土等位代表的元素的含量來(lái)提高其性能，但是基本上已很難有大的突破，必須在傳統(tǒng)的工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行較大的改進(jìn)才能得到性能更好的材料。申請(qǐng)?zhí)枮?00410053069.7，提供了一種新型鎂合金及其復(fù)合材料的制備工藝，突破了現(xiàn)有的鎂合金及其復(fù)合材料粉末冶金工藝。其步驟包括熔煉鎂合金錠、球磨制粉、熱壓燒結(jié)、熱軋?zhí)幚淼取⒎勰┮苯鸷头勰Y(jié)結(jié)合在一起，提高了鎂合金及其復(fù)合材料的強(qiáng)度，改善了韌性。但是其沒(méi)有利用到稀土等元素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了改進(jìn)目前廣泛應(yīng)用的Mg-Al基合金強(qiáng)度和塑性低的性能，而提供一種高強(qiáng)度稀土鎂合金的制備方法。

本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種高強(qiáng)度稀土鎂合金的制備方法，首先制備鎂鋁合金錠，其中的各元素組成成分質(zhì)量百分比為：Al：3％～5％，Zn：0.1％～1％，Sn，0.1～2.5％，Pb0.5-1.0％，Mn：0.1％～0.3％，Ce：0.01％～0.05％，La：0.01％～0.9％，Er：2.0％～2.5％，Ho為0.01％～1.0％，其余為鎂。

制備步驟如下：按配比重量百分比稱量材料，將工業(yè)用純鎂放入到熔煉坩鍋中加熱溫度到500℃～600℃預(yù)熱熔化，使用熔劑保護(hù)通入保護(hù)氣體Ar，同時(shí)加入工業(yè)用純鋅、鋁、錳，待上述金屬完全熔化、溫度達(dá)到720℃～740℃時(shí)加入鈰、鉺、鈥等材料，然后連續(xù)攪拌至全部熔化；在模具中澆鑄成錠，冷卻切削得到粒徑為1-4mm的粉末，再用球磨的方法使其粒度達(dá)到300-500微米，再混合加入總重量1％的粒徑為10-30微米的鋁粉，裝入模具，在1個(gè)小時(shí)時(shí)間內(nèi)逐漸給壓力100-250mpa，期間保持溫度為550℃。

本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果：本發(fā)明使用了微米級(jí)別的鋁粉和鎂鋁合金粉末進(jìn)行粉末冶金，通過(guò)超細(xì)化的粉末壓力合成技術(shù)可以有效細(xì)化合金組織，減少合金組織缺陷，增強(qiáng)合金力學(xué)性能，提高合金強(qiáng)度和塑性的元素，強(qiáng)化合金基體，使塑性變形均勻化。突破了鎂鋁傳統(tǒng)冶金的思路，使鎂合金的綜合性能得到改善，特別是強(qiáng)度和韌性得到大幅度提高。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1(Mg-3Al-0.1Zn-0.1Sn-0.5Pb-0.1Mn-0.01Ce-0.01La-2.0Er-0.01Ho)一種高強(qiáng)度稀土鎂合金的制備方法，首先制備鎂鋁合金錠，其中的各元素組成成分質(zhì)量百分比為：Al：3％，Zn：0.1％，Sn，0.1％，Pb：0.5％，Mn：0.1％，Ce：0.01％，La：0.01％，Er：2.0％，Ho為0.01％，其余為鎂。制備步驟如下：按配比重量百分比稱量材料，將工業(yè)用純鎂放入到熔煉坩鍋中加熱溫度到500℃預(yù)熱熔化，保護(hù)通入保護(hù)氣體Ar，同時(shí)加入工業(yè)用純鋅、鋁、錳，待上述金屬完全熔化、溫度達(dá)到720℃～740℃時(shí)加入鈰、鉺、鈥等材料，添加的鑭、鈰元素可以通過(guò)鎂-富鈰中間合金的形式加入，鎂-富鈰中間合金中富鈰包括鈰、鑭2種元素，添加的鉺、鈥元素是通過(guò)鎂-鉺中間合金、鎂-鈥中間合金形式加入。然后連續(xù)攪拌至全部熔化；在模具中澆鑄成錠，冷卻切削得到粒徑為1-4mm的粉末，再用球磨的方法使其粒度達(dá)到300-500微米，再混合加入總重量1％的粒徑為10-30微米的鋁粉，裝入模具，在1個(gè)小時(shí)時(shí)間內(nèi)線性正比速度給壓力從100-250mpa成型，，期間保持溫度為550℃。

實(shí)施例2(Mg-5Al-1Zn-2.5Sn-1.0Pb-0.3Mn-0.05Ce-0.9La-2.5Er-1.0Ho)