[發明專利]一種耐腐蝕鎂鋁合金

有效

• 申請號: 201811387604.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109182862B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 郭艷
• 申請（專利權）人: 阜陽創啟工藝品有限公司
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22F1/06
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙) 34129
• 代理人: 付濤

本發明公開了一種耐腐蝕鎂鋁合金，涉及鋁合金技術領域，由以下成分制成：Al、Fe、Si、稀土元素、Zr、銅、Mn，其余為鎂；本發明制備的鎂鋁合金具有優異的耐腐蝕性能，經濟效益顯著。

技術領域

本發明屬于鋁合金技術領域，具體涉及一種耐腐蝕鎂鋁合金。

背景技術

鎂鋁合金因其具有良好的成形性、可焊性和抗沖擊性，被應用于大型艦艇的上層建筑、航空母艦的飛行甲板和海洋船的船體結構上，尤其在艦船的船體結構上應用最廣。但是在實際應用過程中發現，鎂鋁合金的抗腐蝕性能易出現不穩定的情況，主要原因是受到了合金成分、應變速率、pH 值、環境溫度等因素的影響較大，長期存在于海洋上時，易發生腐蝕行為，影響產品性能與壽命。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種耐腐蝕鎂鋁合金。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種耐腐蝕鎂鋁合金，按重量百分比計由以下成分制成：Al28-31%、Fe0.016-0.018%、Si≤0.06%、稀土元素0.11-0.13%、Zr0.22-0.26%、銅1.5-2.5%、Mn0.4-0.6%，其余為鎂。

進一步的，所述稀土元素為Y。

進一步的，所述稀土元素Y重量為Zr元素重量的一半。

進一步的，所述Si元素在鎂鋁合金中重量份比≥0.03%。

進一步的，所述鎂鋁合金為按各元素質量百分比通過將原料進行熔煉鑄造得到的鑄錠，然后對鑄錠進行熱處理，即可。

進一步的，所述熔煉在電阻爐中進行，熔煉的溫度為810℃。

進一步的，所述熱處理為經過固溶處理，固溶熱處理工藝為 475℃保溫1.5小時，再進行室溫水淬，淬火后進行時效，時效工藝為在112℃保溫5小時，然后再調節溫度至168℃，保溫6小時，再調節溫度至124 ℃，保溫15小時，即可。

有益效果：雖然現有技術中已有通過在鎂鋁合金中添加稀土元素來提高鎂鋁合金的性能，但是，在鎂鋁合金加入一定量稀土元素后，因稀土元素原子容易在液-固界面前沿的液相中聚集，造成凝固溫度降低，生長速度增大，二次枝晶間距變小，會導致鎂鋁合金耐酸腐蝕性降低。雖然鎂鋁合金中的Ｆe能一定程度上提高合金高溫力學性能的作用，但因其以針狀β-Ｆe相、骨骼狀α－Ｆｅ相存在，且當其含量（質量分數，下同）超過０.01％后，針狀β-Ｆe相會在外載作用下導致應力集中而成為裂紋源，顯著降低鎂鋁合金的力學性能。顯然鎂鋁合金Ｆｅ含量過高，就會因熔體Ｆe含量超標而導致鑄件力學性能顯著下降，為了減弱或消除鎂鋁中Ｆe元素的有害作用，通常采用添加低Ｆe含量來消除弊端。因此，本發明通過對鎂鋁合金中元素種類以及用量進行大量實驗研究,通過調整鎂鋁合金中的硅元素、稀土元素Y和鋯元素的含量，同時稀土元素Y含量限定為鋯元素含量的一半時，能在熔體中將針狀β-Ｆe相轉變成細小骨骼狀α-Ｆe相，即對鐵相進行變質，使其β-Ｆe相全部轉變成骨骼狀α-Ｆe相，由于稀土元素Y與鋯元素的協同作用，能夠進行再變質，細化α-Ｆe相，在確保鑄件力學性能的前提下，能夠在不影響鑄件力學性能的前提下，擴展鎂鋁合金對其Ｆe含量的允許量，提高鎂鋁合金熔鑄質量，鎂鋁合金耐腐蝕性能得到明顯的提高，提高了鎂合金高溫力學性能，同時，研究通過硅與鋯的協同作用，能夠顯著細化枝晶組織，再稀土元素Y的作用下，有利于改善共晶硅分布，同時，鋯元素在組織中形成塊狀的含鋯的化合物相，且鋯元素主要分布于晶界處，從而能夠顯著的提高鎂鋁合金的屈服強度、抗拉強度、伸長率和硬度。

具體實施方式

實施例1

一種耐腐蝕鎂鋁合金，按重量百分比計由以下成分制成：Al28%、Fe0.016%、Si0.03%、稀土元素0.11%、Zr0.22%、銅1.5%、Mn0.4%，其余為鎂。