[發(fā)明專(zhuān)利]一種鎂-鈥-釔合金

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210556117.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103014466A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱正良
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常熟市東方特種金屬材料廠
• 主分類(lèi)號(hào): C22C23/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C23/02
• 代理公司: 蘇州廣正知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域，特別是涉及一種鎂-鈥-釔合金。

背景技術(shù)

鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是：密度?。?.8g/cm3鎂合金左右），比強(qiáng)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(jī)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(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門(mén)。在實(shí)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(shí)用金屬中的最輕的金屬，高強(qiáng)度、高剛性。

1979年DritsE朝發(fā)現(xiàn)添加重稀土釔對(duì)鎂合金會(huì)產(chǎn)生有利影響，這一重要發(fā)現(xiàn)使人們開(kāi)發(fā)出一系列在高溫下具有優(yōu)良力學(xué)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(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從20世紀(jì)9O年代開(kāi)始，人們?yōu)榱说玫叫阅芨觾?yōu)越的鎂合金，滿足國(guó)防尖端領(lǐng)域的需求，開(kāi)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(gè)優(yōu)點(diǎn)：(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(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化效果；(2)重稀土能協(xié)同輕稀土或其他過(guò)渡族元素共同作用提高鎂合金的力學(xué)性能。

因而，鎂和重稀土元素的合金成為現(xiàn)今研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鎂-鈥-釔合金，力學(xué)性能極佳，且有較好的韌性，易制造加工。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種鎂-鈥-釔合金，其組分的質(zhì)量百分比含量為：

Ho????1.56%~2.80%?；

Y?????0.50%~1.58%；

Nd????0.61%~2.00%?；

Zn????0.01%~0.55%；

Al????3.25%~7.75%；

Ni????0.01%~0.02%?；

Cu????0.015%~0.025%?；

其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述組分的質(zhì)量百分比含量為：

Ho????2.58%?；

Y?????1.26%?；

Nd????1.28%?；

Zn????0.25%；

Al????6.65%；

Ni????0.01%?；

Cu????0.02%?；

其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述鎂-鈥-釔合金還包括0.01~0.05%質(zhì)量百分比的La和0.01~0.02%質(zhì)量百分比的Ce。

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述鎂-鈥-釔合金還包括0.03%質(zhì)量百分比的La和0.015%質(zhì)量百分比的Ce。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明鎂-鈥-釔合金具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）、添加Ho元素：鈥的原子半徑比Gd要小，4f軌道電子多，化學(xué)活性高，純金屬經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮辖鸹髲?qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化的效果決定于溶質(zhì)原子的性質(zhì)、濃度及溶劑原子的直徑差。一般來(lái)說(shuō)，溶質(zhì)原子和溶劑原子之間的直徑差越大，溶質(zhì)的濃度越高，其強(qiáng)化效果越好。鎂-鈥鑄態(tài)合金室溫下的維氏硬度可達(dá)121，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到350MPa以上，是其它稀土元素所不能比擬的，同時(shí)高溫性能穩(wěn)定?。

2）、添加Nd元素：?可增加MgRE相的析出，從而增加合金的時(shí)效硬化效果。

3）添加Y元素：Y與鎂的原子尺寸相差很大，能使鎂基體點(diǎn)陣產(chǎn)生畸變，提高合金的均勻化溫度和彈性模量，減慢擴(kuò)散和自擴(kuò)散過(guò)程，降低位錯(cuò)攀移的速率，使基體得到強(qiáng)化。

4）、添加Al、Zn元素：鋁通過(guò)固溶強(qiáng)化和與鎂形成的β-Mg17Al12?的沉淀強(qiáng)化提高合金的室溫強(qiáng)度，鋁還可提高合金的鑄造工藝性能；鋅能夠改善合金的強(qiáng)度和塑性。

5）、添加La、Ce：可以強(qiáng)化合金基體，同時(shí)熔煉過(guò)程中鈰鑭稀土能夠除去熔體中的有害雜質(zhì)，達(dá)到除氣、除渣、凈化熔體的效果。

本發(fā)明鎂-鈥-釔合金，力學(xué)性能極佳，且有較好的韌性，易制造加工。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

實(shí)施例一