[發明專利]一種微細結構可控的鎂合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201710049515.4
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106884114A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 杜文博;張月;李淑波;劉軻;王朝輝
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C22C23/06
• 分類號: C22C23/06;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張立改

1.一種微細結構可控的鎂合金的制備方法，其特征在于，具體包括步驟如下：

(1)原料準備與熔煉：實驗原材料分別為高純鎂、Mg-30wt.％Gd中間合金以及Mg-30wt.％Er中間合金；將原材料表面用砂輪打磨清理，清除表面氧化物；

(2)熔煉：將高純石墨坩堝放在電阻爐中預熱，待爐溫升至300-500℃后，向爐中通入N₂和SF₆混合保護氣體；通保護氣體5min后將高純鎂錠放入坩堝，將爐溫升至680-700℃，待鎂錠完全熔化，按照Mg-30wt.％Gd中間合金、Mg-30wt.％Er中間合金的順序添加熔煉，升溫至720-750℃，待合金完全熔化后逆時針勻速攪拌10min，降溫至700℃，靜置10min；整個熔煉過程持續通入N₂+SF₆的混合保護氣體，防止鎂合金熔體的氧化或燃燒；

(3)冷卻工藝：扒渣，隨后將合金液澆鑄到鑄型中控制冷卻速率，使得最終鎂合金的微細結構可控，凝固后脫模得到合金鑄錠。

2.按照權利要求1所述的一種微細結構可控的鎂合金的制備方法，其特征在于，控制冷卻速率采用不同冷卻材料的鑄型。

3.按照權利要求3所述的一種微細結構可控的鎂合金的制備方法，其特征在于，采用石墨鑄型、鐵鑄型、銅鑄型。

4.按照權利要求1所述的一種微細結構可控的鎂合金的制備方法，其特征在于，冷卻速度的測量監控：將K型熱電偶、溫度采集模塊及電腦相連接，澆鑄前將K型熱電偶預熱至澆鑄溫度并插入澆鑄模具中，澆鑄時，電腦中的軟件同步顯示并記錄合金液的溫度-時間變化；根據溫度-時間變化曲線，得到凝固開始的溫度、時間和凝固結束的溫度、時間，并計算出合金冷卻的平均速度。

5.按照權利要求1所述的一種微細結構可控的鎂合金的制備方法，其特征在于，鎂合金的組成及質量百分含量為：Gd 7-11wt.％，Er 1-4wt.％，其余為Mg和不可避免的雜質元素。

6.按照權利要求1所述的一種微細結構可控的鎂合金的制備方法，其特征在于，冷卻速度根據需要在0.23K/s-3.88K/s范圍內的調控，晶粒尺寸范圍為3.6109×10^-4m-1.2438×10^-4m，第二相體積分數為3.57％-1.01％。

7.按照權利要求1-6任一項方法制備得到的微細結構可控的鎂合金。