[發(fā)明專利]一種稀土鎂鋰合金板材及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310238075.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN103290287A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高平;邸建輝;付利濤;李淑利;張明;寇江民;袁媛;楊春霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古五二特種材料工程技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): C22C23/00
• 分類號(hào): C22C23/00;C22C1/03;C22F1/06;C21D8/02
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所 15101
• 代理人: 郝荔蓁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稀土鎂鋰合金板材及其制備方法，屬于金屬加工領(lǐng)域。

技術(shù)背景

鎂合金材料是目前結(jié)構(gòu)金屬材料應(yīng)用中質(zhì)量最輕的金屬材料，它具有比重小，比強(qiáng)度高，比剛度高，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好,降噪和電磁屏蔽好，切削加工性能好，易于回收等多種優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在航空、航天、汽車制造、家電、電子信息產(chǎn)品中，成為21世紀(jì)最有應(yīng)用前景的金屬材料。然而鎂合金材料的力學(xué)性能較低、塑性較差，這嚴(yán)重制約了鎂合金尤其是變形鎂合金材料的應(yīng)用和推廣，目前國(guó)內(nèi)外廣泛開展了提高鎂合金強(qiáng)度和塑性的研究工作，歐美日等國(guó)家開展的高強(qiáng)度、超塑性鎂合金材料研究處于較領(lǐng)先的地位，研制出的新型鎂合金材料具有較高的力學(xué)性能和較好的塑性，其中尤以添加鋰元素來(lái)提高鎂合金的塑性，添加稀土元素來(lái)細(xì)化晶粒，提高鎂合金的綜合力學(xué)性能，取得了一些實(shí)驗(yàn)效果，但仍舊不夠理想，D.K.Xu等人（D.K.Xu，L.Liu，Y.B.Xu，Scripta?Materialia.285.57（2007）），在鎂鋰合金中加入了Zn、Y對(duì)合金進(jìn)行了增強(qiáng)，得到了強(qiáng)度較高且塑性較好的合金，但由于加入Zn的量在3wt%以上，不僅增加了合金的密度，而且合金易產(chǎn)生過時(shí)效問題。R.Z.Wu等人（R.Z.Wu，Z.K.Qu，M.Zhang,?Materials?Science?and?Engineering?A?516(2009)96-99）通過對(duì)Mg-8Li-1Al和Mg-8Li-3Al合金中添加Y，抑制了合金中α相的形成，球化了晶體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了合金的塑性，但強(qiáng)度沒有明顯改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高延伸率并且強(qiáng)度不低于目前常用國(guó)標(biāo)的一種稀土鎂鋰合金板材及其制備方法，擴(kuò)大鎂合金應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的目的是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的，?

一種稀土鎂鋰合金板材的成分按重量百分比為：

Li：11~15%，Y：0.5~2%，Gd：0.5~2%，Sc：0.1~1％，Al：7~9％，其余為鎂。

一種制備所述鎂鋰合金板材的方法如下：

（1）準(zhǔn)備：Mg-Li或Al-Li、Mg-Y、Mg-Gd、Mg-Sc或Al-Sc中間合金、純鋁、純鎂；

鋰元素采用鎂鋰中間合金或鋁鋰中加間合金的形式加入，其合金成分為：鎂鋰合金鋰含量在10%~20wt%之間，鋁鋰合金鋰含量在20~40?wt%之間；鎂釔中間合金釔含量大于等于20?wt%，鎂釓中間合金釓含量大于等于20wt%，鎂鈧或鋁鈧中間合金鈧含量大于等于5wt%；中間合金的其他雜質(zhì)元素含量按GB/T8735標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行；

（2）中間合金的加入：按一種稀土鎂鋰合金材料的成分設(shè)計(jì)在工業(yè)用中頻或工頻感應(yīng)熔化爐中將純鎂、純鋁、Mg-Li或Al-Li、Mg-Y、Mg-Gd、Mg-Sc或Al-Sc中間合金熔化，調(diào)整爐溫進(jìn)行保溫處理，保溫時(shí)間達(dá)到后從爐子中取樣進(jìn)行快速爐前分析，檢測(cè)成分是否合格；如不滿足合金材料的成分設(shè)計(jì)的要求，則加材料調(diào)整；

（3）加入中間合金的溫度設(shè)計(jì)：中間合金的加入溫度控制在680℃~720℃之間，保溫20分鐘以上；

（4）澆注：溫度控制在680℃~700℃之間；

（5）均勻化退火處理：溫度控制為400℃，保溫12h，需在真空爐中進(jìn)行；

（6）軋制：

變形軋制工藝為：

預(yù)熱溫度：350℃~450℃，時(shí)間：0.5h，預(yù)熱時(shí)采用電阻爐，需用Ar氣保護(hù)；軋輥預(yù)熱溫度：150℃~250℃，軋輥表面用石蠟涂抹；

熱軋：

第一次：板材壓下量為板坯厚度的34~36％，溫度：350℃~400℃；

第二次：板材壓下量為上一次板坯厚度的24~26％，溫度：300℃~350℃；

第三次：板材壓下量為上一次板坯厚度的19~21％，溫度：300℃~350℃；

冷軋：

板材壓下量為厚度的8~10％，溫度：<250℃；

總變形量控制在板材板坯厚度的40~60％；

（7）熱處理：采用T6（固溶＋時(shí)效）工藝，先400℃保溫6h后250℃保溫10h，需在真空爐中進(jìn)行。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：