[發明專利]一種納米梯度鎂合金的制備方法

在審

• 申請號: 202110533733.1
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113373329A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 寧江利;苑瀟逸
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22F1/06;C22C23/06
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種納米梯度鎂合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

步驟一：采用半連續鑄造方法制備鎂合金鑄錠，其鎂合金質量百分比成分如下：

Gd：8.0～9.5；Y：2.0～3.5；Zr：0.3～0.7；余量為Mg；

步驟二：將鎂合金鑄錠進行均勻化處理；

步驟三：將均勻化處理后的坯料進行擠壓變形，具體為：將半連續鑄造鎂合金鑄錠進行均勻化處理后擠壓成棒材，形成擠壓態合金，擠壓溫度為430～480℃，擠壓比13:1～16:1；

步驟四：對擠壓態合金進行峰時效處理，即225℃保溫16～20h；

步驟五：對擠壓態合金進行表面機械研磨處理SMAT，SMAT在室溫進行，SMAT振動頻率為50Hz，采用鋼球直徑為4～8mm總研磨時長60～120min；

步驟六：對經過表面機械研磨處理SMAT后的擠壓態合金進行去應力退火，退火參數為200℃保溫2h；

步驟七：通過上述步驟制得厚度為2.5～5mm，直徑為49mm的圓片狀納米梯度鎂合金板材，所述圓片狀納米梯度鎂合金板材從板材表面到心部晶粒尺寸由50～250nm逐漸增大到10～30μm，經室溫拉伸測試，其合金室溫抗拉強度≥440MPa，屈服強度≥380MPa，延伸率≥3％。

2.根據權利要求1所述的一種納米梯度鎂合金的制備方法，其特征在于：所述表面機械研磨處理SMAT采用研磨罐體(1)研磨，研磨罐體(1)頂部設置有圓片狀的所述擠壓態合金(2)，研磨罐體(1)內部設置有不銹鋼彈丸(3)。

3.根據權利要求2所述的一種納米梯度鎂合金的制備方法，其特征在于：所述圓片狀納米梯度鎂合金板材由板材加工表面到心部分為劇烈變形層(4)、中度變形層(5)以及基體層(6)。

4.根據權利要求3所述的一種納米梯度鎂合金的制備方法，其特征在于：板材從加工表面向下0～300μm厚為所述劇烈變形層(4)，其晶粒尺寸從50nm逐漸增加至大于250nm；從板材加工表面向下300～600μm厚度為中度變形層(5)，原擠壓態晶粒內部形成亞晶和孿晶；從板材加工表面向下大于600μm厚度為基體層(6)。

5.根據權利要求1所述的一種納米梯度鎂合金的制備方法，其特征在于：室溫拉伸測試中，應變速率采用5×10^-4s^-1。

6.根據權利要求1所述的一種納米梯度鎂合金的制備方法，其特征在于：所述步驟三中擠壓溫度為450℃，擠壓比15:1；所述步驟四中峰時效處理保溫18h；所述步驟五中，鋼球直徑為5mm總研磨時長100min。