[發明專利]一種等徑角擠壓制備納米準晶增強Mg-Zn-Y合金的方法

有效

• 申請號: 201711030531.5
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107815579B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 張英波;曾崎;李康寧
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22F1/06;C22C1/03
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 吳桐

一種等徑角擠壓制備納米準晶增強Mg?Zn?Y合金的方法，步驟如下：A、按照設定的各組成元素的原子百分含量配比制備鑄態Mg?Zn?Y合金；設定的各組成元素的原子百分含量分別為：0.5?6％Zn、0.08?1.2％Y，其余為Mg，且所述Zn、Y原子百分含量比值為5?7：1；B、將鑄態Mg?Zn?Y合金在380?420℃退火8?20h，隨爐冷卻；C、將經過退火的Mg?Zn?Y合金在300?400℃下保溫2?4h后，進行熱擠壓，擠壓溫度為300?400℃，擠壓比為9?60：1；D、將步驟C得到的熱擠壓加工后的Mg?Zn?Y合金置于熱處理爐中，隨爐升溫至540?600℃，保溫5?20min，淬火；E、將步驟D得到的Mg?Zn?Y合金在180?330℃下保溫2?4h后，然后進行等徑角擠壓，即得。該方法可制備兼具優良的屈服強度、拉伸強度和延伸率的高性能鎂合金。

技術領域

本發明涉及一種等徑角擠壓制備納米準晶增強Mg-Zn-Y合金的方法，屬于鎂合金制造領域。

背景技術

鎂合金作為最輕量化的金屬結構材料，同時兼具有比強度高、降噪減振好、電磁屏蔽性好、易于回收等優點，在交通車輛、航空航天、電子通訊、國防科技等領域中具有十分廣闊的應用前景。特別是隨著對交通運輸裝備的輕量化、節能、環保和生態環境等要求的日益提高，鎂合金在交通運輸裝備領域中的應用越來越受到重視。然而，鎂合金自身具有的缺點，如強度較低、韌性較差等問題，限制了鎂合金的工業化廣泛應用。因此，要進一步擴大鎂合金的應用范圍，滿足其在高技術領域的應用，必須提高鎂合金的綜合性能。

準晶因其獨特的原子排列結構而具有優異的機械和物理性能，如高強度、低摩擦系數、抗氧化、耐腐蝕等，將其作為增強相引入到鎂合金中可提高鎂合金的綜合性能，為新型鎂合金的開發和實際應用提供了一條新途徑。近年來，因Mg-Zn-Y合金微觀組織中含有準晶相而成為研究熱點，各國學者對Mg-Zn-Y準晶合金的成分設計、制備方法及力學性能、物理性能等開展了大量的研究工作。

準晶增強Mg-Zn-Y合金的生產工藝流程主要包括鑄造和塑性加工。在準晶增強Mg-Zn-Y合金的鑄態微觀組織中，準晶相I-phase多以層片狀共準晶的形式分布于先凝固的α-Mg枝晶間。經過塑性加工后，層片狀的準晶相I-phase碎化為彌散分布在α-Mg基體上的小顆粒，作為強化相提高Mg-Zn-Y合金的力學性能。

準晶I-phase顆粒的粒徑和分布狀態對于Mg-Zn-Y合金的力學性能有很大的影響。細化彌散分布在α-Mg基體上的準晶相顆?？商岣邷示嗟膹娀Ч?，獲得性能優良且成本較低的準晶增強Mg-Zn-Y。

目前準晶增強Mg-Zn-Y合金中準晶I-phase顆粒多為微米級，而關于納米級的準晶相顆粒增強Mg-Zn-Y合金的研究較少，現有技術很難進一步細化準晶I-phase顆粒的尺寸。為了獲得力學性能優良的準晶增強Mg-Zn-Y合金，現有方法可通過提高Zn、Y的含量增加Mg-Zn-Y合金中的準晶I-phase含量，但提高Zn、Y的含量會導致合金的延伸率降低，且將顯著提高合金成本。在實際應用，要求鎂合金具有優良的綜合力學性能，因此開發兼具優良的屈服強度、拉伸強度和延伸率的高性能鎂合金是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種等徑角擠壓制備納米準晶增強Mg-Zn-Y合金的方法。該方法可制備兼具優良的屈服強度、拉伸強度和延伸率的高性能鎂合金。

本發明實現其發明目的所采取的技術方案是：一種等徑角擠壓制備納米準晶增強Mg-Zn-Y合金的方法，其步驟如下：

A、按照設定的各組成元素的原子百分含量配比，制備鑄態Mg-Zn-Y合金；所述設定的各組成元素的原子百分含量分別為：0.5-6％Zn、0.08-1.2％Y，其余為Mg，且所述Zn、Y原子百分含量比值為5-7：1；

B、將步驟A制備的鑄態Mg-Zn-Y合金在380-420℃退火8-20h，隨爐冷卻；