[發明專利]一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法

無效

• 申請號: 201310376291.X
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103421968A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 卜樂平;高陽;張衛東;李國良;德雪紅
• 申請（專利權）人: 內蒙古農業大學
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C23/00;C22C23/06;C22C32/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明屬于鎂合金領域，具體涉及一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法。

背景技術

鎂及鎂合金是迄今在工程中應用的最輕的結構材料。鎂合金具有強度高，導熱導電性好，阻尼減震、電磁屏蔽、易于機械加工和回收等優點，因此有人將鎂合金譽為21世紀綠色工程金屬。少數做成的鎂合金(例如：AM50、AZ31和AZ91)，已經看到了越來越多的使用在汽車和工業應用中。

國內外已經開發出來的鎂合金數量不多，主要有4個系列：

Mg-Al-Zn-Mn(AZ系列)，Mg-Al-Mn(AM系列)，Mg-Al-Si(AS系列)，Mg-Al-稀土(AE系列)，尚不能滿足一些重要的高強度結構部件的使用要求。通過加入稀土元素合金化，能顯著提高鎂合金的強度和耐熱溫度。一般認為，含稀土的鎂合金具有較高的強度和耐熱溫度，主要歸因于稀土化合物的彌散強化和其在晶界上對晶界滑移的影響，但其顯微組織與力學性能不理想。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法，首先按如下重量百分比進行配料，RE：2-10％，B₂O₃：1-6％，余量為Mg，在熔劑或氣體保護下將鎂在坩堝中熔化，將Mg稀土中間合金換算成上述重量百分比加入鎂熔體中，待加入的爐料完全熔接后，添加三氧化二硼，攪拌3-8分鐘，攪拌速度是200-800r/min，靜置保溫3-12分鐘，除渣后澆鑄到Φ30mm2×150mm的金屬型模具中，所述硼稀土鎂合金中的晶粒長為10～50μm，寬為3～7μm，平均晶粒尺寸在10-18μm。

更進一步地，所述RE為La、Y、Ce中的一種或多種。

更近一步地，所述RE為6％，B₂O₃為3％。

Mg-RE合金熔體中添加B₂O₃，熔體凝固后，合金的晶粒形貌、尺寸發生了顯著的變化，原來較細的等軸晶組織變的更加細小，原來較細的柱狀晶也變的更加細小，平均晶粒尺寸從65μm左右減小到18μm一下，細化效果十分明顯，并且鑄錠基體微觀組織均勻性和材料整體致密性得到進一步的改善。

具體實施方式

實施例1

一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法，首先按如下重量百分比進行配料，La：5％，B₂O₃：2％，余量為Mg，在熔劑或氣體保護下將鎂在坩堝中熔化，將Mg稀土中間合金換算成上述重量百分比加入鎂熔體中，待加入的爐料完全熔接后，添加三氧化二硼，攪拌8分鐘，攪拌速度是500r/min，靜置保溫8分鐘，除渣后澆鑄到Φ30mm2×150mm的金屬型模具中，所述硼稀土鎂合金中的晶粒長為15μm，寬為4μm，平均晶粒尺寸在12μm。

實施例2

一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法，首先按如下重量百分比進行配料，Ce：6％，B₂O₃：3/％，余量為Mg，在熔劑或氣體保護下將鎂在坩堝中熔化，將Mg稀土中間合金換算成上述重量百分比加入鎂熔體中，待加入的爐料完全熔接后，添加三氧化二硼，攪拌8分鐘，攪拌速度是500r/min，靜置保溫8分鐘，除渣后澆鑄到Φ30mm2×150mm的金屬型模具中，所述硼稀土鎂合金中的晶粒長為20μm，寬為5μm，平均晶粒尺寸在14μm。

實施例3

一種高強度硼稀土鎂合金的制備方法，首先按如下重量百分比進行配料，Y：7％，B₂O₃：5％，余量為Mg，在熔劑或氣體保護下將鎂在坩堝中熔化，將Mg稀土中間合金換算成上述重量百分比加入鎂熔體中，待加入的爐料完全熔接后，添加三氧化二硼，攪拌8分鐘，攪拌速度是500r/min，靜置保溫8分鐘，除渣后澆鑄到Φ30mm2×150mm的金屬型模具中，所述硼稀土鎂合金中的晶粒長為30μm，寬為6μm，平均晶粒尺寸在16μm。

Mg-RE合金熔體中添加B2O3，熔體凝固后，合金的晶粒形貌、尺寸發生了顯著的變化，原來較細的等軸晶組織變的更加細小，原來較細的柱狀晶也變的更加細小，平均晶粒尺寸從65μm左右減小到16μm左右，細化效果十分明顯，并且鑄錠基體微觀組織均勻性和材料整體致密性得到進一步的改善。即硼對鎂合金有細化晶粒的作用。鑄錠組織細化效果十分明顯，并且鑄錠基體微觀組織均勻性和材料整體致密性得到進一步的改善。