[發明專利]一種含Gd的鑄造鎂合金及其制備方法

無效

• 申請號: 201210034372.7
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102560211A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 王錦程;呂文泉;李俊杰;王志軍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/06
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種含Gd的鑄造鎂合金，其特征在于，所述的含Gd的鑄造鎂合金由純Zn、Mg-25wt.％Y中間合金、Mg-30wt.％Zr中間合金、Mg-25wt.％Gd中間合金和工業純Mg組成，并且Zn、Y、Zr和Gd的重量百分比分別為6wt.％、1wt.％、0.6wt.％、0.5～1.0wt.％，余量為Mg。

2.一種制備權利要求1所述含Gd的鑄造鎂合金的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：開爐預熱；將塊狀純Zn、Mg-25wt.％Y中間合金、Mg-30wt.％Zr中間合金、Mg-25wt.％Gd中間合金和工業純Mg按重量百分比稱量；將稱量好的純Zn、Mg-25wt.％Y中間合金、Mg-30wt.％Zr中間合金、Mg-25wt.％Gd中間合金和工業純Mg預熱至250℃～300℃，并保溫0.5～1.5h；將成形用的模具預熱至300℃；將坩堝預熱至350℃后取出，在坩堝內壁刷鎂合金熔煉坩堝涂料；所述的鎂合金熔煉坩堝涂料是用20wt.％白堊粉、4wt.％水玻璃和余量為水混合而成；將涂刷有涂料的坩堝放入熔煉爐中加溫至700℃～740℃；

步驟2：制備Mg-Zn-Y-Gd合金金屬液；待坩堝溫度升至740℃時加入經過預熱的純Mg，并開始通入CO₂+0.5vol％SF₆混合保護氣；當Mg錠完全熔化且熔煉爐的溫度回升至750℃時，依次連續加入經過預熱的純Zn錠、Mg-25wt.％Y中間合金及Mg-25wt.％Gd中間合金，并熔化純Zn錠、Mg-25wt.％Y中間合金及Mg-25wt.％Gd中間合金；在加入過程中對依次加入了純Zn錠、Mg-25wt.％Y中間合金及Mg-25wt.％Gd中間合金的合金液進行攪拌，得到Mg-Zn-Y-Gd合金金屬液；對得到的Mg-Zn-Y-Gd合金金屬液繼續升溫，當金屬液溫度穩定在750℃時再次對其進行攪拌，使合金成分均勻；在熔煉合金的過程中，CO₂+0.5vol％SF₆混合保護氣的壓力為5MPa；

步驟3：制備Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液；對得到的Mg-Zn-Y-Gd合金金屬液升溫至760℃～800℃，在所述Mg-Zn-Y-Gd合金金屬液中加入Mg-30wt.％Zr中間合金，攪拌3min使Zr充分溶解，得到Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液；

步驟4：精煉；所述的精煉包括一次精煉或二次精煉，具體精煉過程是：

一次精煉：對得到Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液降溫至740℃～760℃；在Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液中加入該Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液總重量0.5wt.％的C₂Cl₆精煉劑并攪拌；精煉時間為3min；精煉后刮渣處理；靜置5min后通入經充分干燥的Ar氣吹洗4min；吹洗用Ar氣的壓力為2～3MPa；吹洗的同時刮渣處理，得到精煉后的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液；

二次精煉：對得到Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液降溫至750℃；在Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液中加入該Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液總重量0.5wt.％的C₂Cl₆精煉劑并攪拌；精煉時間為3min；精煉后刮渣處理；將添加有精煉劑的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液靜置5min后通入經充分干燥的Ar氣吹洗4min；吹洗用Ar氣的壓力為2～3MPa；吹洗的同時刮渣處理；對經過一次精煉的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液靜置15min，并保溫在750℃，在Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液中再次加入C₂Cl₆精煉劑并攪拌，所述C₂Cl₆精煉劑的加入量與一次精煉時C₂Cl₆精煉劑的加入量相同；精煉時間為3min；精煉后刮渣處理；將添加有精煉劑的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液靜置5min后通入經充分干燥的Ar氣吹洗4min；吹洗用Ar氣的壓力為2～3MPa；吹洗的同時刮渣處理；得到精煉后的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液；

步驟5：靜置精煉后的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液；對熔煉爐加熱，使精煉后的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液升溫至780℃～800℃并保溫靜置5min～30min；靜置后使精煉后的Mg-Zn-Y-Gd-Zr合金金屬液降溫至700℃～740℃，進行刮渣；

步驟6：澆注；將預熱后的模具組合；將溫度為720℃的金屬液澆入金屬模具中并靜置5min～30min后開模，得到成形的合金鑄錠；

步驟7：T6-熱處理；所述的熱處理采用T6-熱處理；所述T6-熱處理的具體過程是：

I將一個鑄錠加工成拉伸棒，將拉伸棒放置在鐵坩堝內；鐵坩堝內以石墨粉進行填充并放入干燥爐中進行干燥，干燥溫度為250℃～350℃，干燥時間3h，升溫至400℃～450℃進行固溶處理，固溶時間為12h～36h；

II固溶處理結束后取出試棒并空冷，恢復常溫后放回熱處理爐，升溫至250℃～300℃進行時效處理，時效時間10h～36h；時效處理結束后取出，放入25℃～80℃的水內進行淬火。