[發明專利]一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金及其制備方法

無效

• 申請號: 201410475885.0
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN105420576A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 李娜
• 申請（專利權）人: 李娜
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本發明屬于材料技術領域，涉及一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金，特別是一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金的制備方法。

背景技術

鎂合金具有較高的比強度、比剛度、尺寸穩定性、良好的減震性和易回收等優點，被譽為21世紀綠色工程金屬結構材料，在汽車、航空航天等領域有著廣闊的應用前景。Mg-Al-Si系為耐熱鎂合金，如AS41具有良好的伸長率、屈服強度和抗拉強度；170度時，AS41的蠕變強度高于AZ91和AM60，應用于汽車發動機的變速箱、電動機架等。Mg-Al-Si合金中主要的金屬間化合物為Mg₁₇Al₁₂相和Mg₂Si相。Mg₁₇Al₁₂的熱穩定性較低(熔點為437度)，在從室溫加熱到200度時，Mg₁₇Al₁₂相的硬度便減少50%~60%。而Mg₂Si具有高熔點(1085度)、與基體相近的低密度(1.9g/cm3)、高彈性模量等特點，是一種優異的高溫強化相。然而,這種合金不適合砂型鑄造，因為在較慢冷速的砂型鑄造中,Mg2Si相易發生粗化，形成粗大的漢字狀Mg2Si相，大大地降低材料力學性能。因此，許多研究者采用熱擠壓、快速凝固、機械合金化等技術細化含Si鎂合金。盡管上述方法在細化組織、提高性能方面取得了效果,但也存在不足,使加工過程復雜化,導致成本增加。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金及其制備方法，制作方法簡單，細化組織明顯，力學性能好，成本低，以解決現有技術問題。

本發明采用的技術方案是：一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金，Mg-Al-Si合金添加Eu元素質量分數為0.5%~1%。

優選的，Mg-Al-Si合金添加Eu元素質量分數為0.75%。

一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）配料：在電阻爐中按配料比依次加入中間合金，合金成分按質量百分數比例為：4%Al、2%Si、0.75%~1%Eu、余量Mg。

（2）在井式坩堝爐中采用工業專用保護劑保護進行熔煉。

（3）熔體精煉后于740度下保溫20min。

（4）澆注到金屬型中，鑄造成型。

優選的，上述步驟（1）中Mg-Al-Si合金中Si是以自制的Al-50Si中間合金形式加入。

優選的，上述步驟（2）中采用工業專用保護劑為氯鹽或氟鹽。

本發明有益效果：與現有技術相比，有益效果如下：

(1)隨著Eu含量的增加,合金的室溫強度抗拉強度和屈服強度逐步提高。當Eu量為0.75%時，強度最高；超過0.75%后，主要由于Mg₂Si相發生粗化并大量向晶界偏聚,從而導致合金力學性能的下降。

(2)合金的強化機制為彌散強化和細晶強化。其中,細晶強化起主導作用。

具體實施方式

實施例：一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金，Mg-Al-Si合金添加Eu元素質量分數為0.5%~1%。

優選的，Mg-Al-Si合金添加Eu元素質量分數為0.75%。

一種添加Eu元素的Mg-Al-Si合金的制備方法，包括以下步驟：

（1）配料：在電阻爐中按配料比依次加入中間合金，合金成分按質量百分數比例為：4%Al、2%Si、0.75%~1%Eu、余量Mg。

（2）在井式坩堝爐中采用工業專用保護劑保護進行熔煉。

（3）熔體精煉后于740度下保溫20min。

（4）澆注到金屬型中，鑄造成型。

優選的，上述步驟（1）中Mg-Al-Si合金中Si是以自制的Al-50Si中間合金形式加入。

優選的，上述步驟（2）中采用工業專用保護劑為氯鹽或氟鹽。