[發明專利]一種鎂-釔合金

有效

• 申請號: 201210556082.9
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN102994848A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 朱正良
• 申請（專利權）人: 常熟市東方特種金屬材料廠
• 主分類號: C22C23/06
• 分類號: C22C23/06
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術領域

本發明涉及合金領域，特別是涉及一種鎂-釔合金。

背景技術

鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是：密度小（1.8g/cm3鎂合金左右），比強度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業部門。在實用金屬中是最輕的金屬，鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。它是實用金屬中的最輕的金屬，高強度、高剛性。

1979年DritsE朝發現添加重稀土釔對鎂合金會產生有利影響，這一重要發現使人們開發出一系列在高溫下具有優良力學性能的含Y?合金，從而為重稀土(Heary?rare?earth，HRE)在耐熱鎂合金中的應用奠定了基礎。從20世紀9O年代開始，人們為了得到性能更加優越的鎂合金，滿足國防尖端領域的需求，開始深入探索Mg—HRE合金。與輕稀土元素相比，重稀土元素主要具有以下2個優點：(1)重稀土在鎂中的同溶度大，且同溶度隨溫度降低急劇下降，因而具有很好的同溶強化和沉淀強化效果；(2)重稀土能協同輕稀土或其他過渡族元素共同作用提高鎂合金的力學性能。

釔被認為是提高鎂合金高溫性能最有效的元素之一，它在鎂中的固溶度為12%?(質量分數)，且隨著溫度的降低急劇減小，能產生優異的固溶強化和時效強化作用。現有的鎂-釔合金具有良好的耐高溫性能，但其塑性差。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種鎂-釔合金，高溫抗氧化性能佳，且塑性佳。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種鎂-釔合金，其組分的質量百分比含量為：

Y?????4.52%~5.81%?；

Nd????2.21%~2.58%?；

Ni????0.01%~0.03%?；

Cu????0.015%~0.023%?；

其余為Mg和不可避免的雜質。

在本發明一個較佳實施例中，所述組分的質量百分比含量為：

Y?????5.21%?；

Nd????2.21%；

Ni????0.01%?；

Cu????0.015%?；

其余為Mg和不可避免的雜質。

在本發明一個較佳實施例中，400℃時，所述鎂-釔合金延伸率最高達500%，應變速率敏感性指數達0.41。

本發明的有益效果是：本發明鎂-釔合金具有以下優點：

1）、添加Y元素：Y與鎂的原子尺寸相差很大，能使鎂基體點陣產生畸變，提高合金的均勻化溫度和彈性模量，減慢擴散和自擴散過程，降低位錯攀移的速率，使基體得到強化。

2）、Y在Mg中添加量超過4．52?(質量分數)時，合金高溫時生成的MgO?和Y₂O₃。能有效阻止合金繼續氧化，且隨著氧化溫度的升高以及Y含量的增加保護膜明顯增厚。

3）、添加Nd元素：高溫下等通道轉角擠壓后的Mg—Y—Nd合金進行超塑性試驗，在400℃以及450℃?時的延展性很好，延伸率較高。

本發明鎂-釔合金，高溫抗氧化性能佳，且塑性佳，400℃時，所述鎂-釔合金延伸率最高達500%，應變速率敏感性指數達0.41。

具體實施方式

下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

實施例一

選取原材料：所述組分的質量百分比含量為：Y?5.21%?；Nd?2.21%；Ni?0.01%?；Cu?0.015%?；其余為Mg；

加工：對上述原料進行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釔合金樣品一。

實施例二

選取原材料：所述組分的質量百分比含量為：Y?4.52%?；Nd?2.25%；Ni?0.02%?；Cu?0.02%?；其余為Mg；

加工：對上述原料進行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釔合金樣品二。

實施例三

選取原材料：所述組分的質量百分比含量為：Y?5.81%?；Nd?2.58%；Ni?0.03%?；Cu?0.023%?；其余為Mg；

加工：對上述原料進行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釔合金樣品三。

實施例四