[發(fā)明專利]具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111030243.6
• 申請(qǐng)日: 2021-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113699422A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章曉波;洪立鑫;汪榮香;巴志新;成家林;李旋;解立帥;蔡洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): C22C23/06
• 分類號(hào): C22C23/06;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 南京德銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32362
• 代理人: 奚鎏

1.一種具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金，其特征是，所述鎂合金由Mg、Gd、Zn、Zr、Nd、Ti和Mn組成，各元素的質(zhì)量百分比為：14.0-15.5％Gd、2.8-3.6％Zn、0.5-0.8％Zr、0.5-1.5％Nd、0.3-0.6％Ti、0.1-0.5％Mn、其余為Mg。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金，其特征是，所述鎂合金經(jīng)過(guò)澆注、固溶和雙級(jí)時(shí)效處理后得到的鎂合金鑄件，其組織由α-Mg基體相、含LPSO結(jié)構(gòu)的X相、以及彌散分布的Mn₂(Nd,Ti)、Mg(Zn,Zr)和Zn₂Zr析出相組成，且基體晶粒邊緣也形成LPSO結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金，其特征是，所述鎂合金鑄件的壓縮屈服強(qiáng)度與拉伸屈服強(qiáng)度的比值為1±0.05。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金，其特征是，各元素的質(zhì)量百分比為：15.0％Gd、2.8％Zn、0.5％Zr、0.5％Nd、0.5％Ti、0.3％Mn、其余為Mg。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金，其特征是，各元素的質(zhì)量百分比為：14.0％Gd、3.6％Zn、0.6％Zr、1.0％Nd、0.6％Ti、0.5％Mn、其余為Mg。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金，其特征是，各元素的質(zhì)量百分比為：15.5％Gd、2.8％Zn、0.8％Zr、1.5％Nd、0.3％Ti、0.1％Mn、其余為Mg。

7.一種具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金的制備方法，其特征是，依次包括如下步驟，

第一步：首先將純鎂錠放入熱處理爐中預(yù)熱至干燥，接著將熔煉爐升溫至280℃，通入CO₂+SF₆混合保護(hù)性氣體，放入預(yù)熱好的純鎂錠；

第二步：將熔煉爐升溫至750℃，當(dāng)純鎂錠融化后，依次放入Mg-Gd、Mg-Nd、Mg-Zn-Ti、Mg-Mn和Mg-Zr中間合金，各元素的質(zhì)量百分比為：14.0-15.5％Gd、2.8-3.6％Zn、0.5-0.8％Zr、0.5-1.5％Nd、0.3-0.6％Ti、0.1-0.5％Mn、其余為Mg；

第三步：將熔煉爐溫度降至720℃，保溫1h后攪拌、除渣、靜置20min，然后將合金熔融液澆注到預(yù)熱至200℃的模具中；

第四步：將澆注后的鎂合金鑄件連同模具空冷20min后脫模，然后在淬火油中油冷；

第五步：將熱處理爐升溫至480-520℃，放入鎂合金鑄件，在硫鐵礦保護(hù)氣氛中保溫8-24h，然后取出水冷，獲得固溶處理態(tài)鑄件；

第六步：將固溶處理后的鑄件放入烘箱，加熱至100-120℃，保溫14-16h后取出，空冷至室溫，獲得一級(jí)時(shí)效的鑄件；然后將一級(jí)時(shí)效的鑄件放入烘箱，加熱至180-200℃，保溫12-14h后取出，空冷至室溫，獲得二級(jí)時(shí)效的鎂合金鑄件。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金的制備方法，其特征是，各元素的質(zhì)量百分比為：15.0％Gd、2.8％Zn、0.5％Zr、0.5％Nd、0.5％Ti、0.3％Mn、其余為Mg；

第五步中，熱處理爐升溫至480℃，在硫鐵礦保護(hù)氣氛中保溫24h；第六步中，一級(jí)時(shí)效的加熱溫度為100℃，保溫16h；二級(jí)時(shí)效的加熱溫度為180℃，保溫14h。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金的制備方法，其特征是，各元素的質(zhì)量百分比為：14.0％Gd、3.6％Zn、0.6％Zr、1.0％Nd、0.6％Ti、0.5％Mn、其余為Mg；

第五步中，熱處理爐升溫至500℃，在硫鐵礦保護(hù)氣氛中保溫16h；第六步中，一級(jí)時(shí)效的加熱溫度為120℃，保溫16h；二級(jí)時(shí)效的加熱溫度為200℃，保溫12h。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有拉壓對(duì)稱性的高性能鎂合金的制備方法，其特征是，各元素的質(zhì)量百分比為：15.5％Gd、2.8％Zn、0.8％Zr、1.5％Nd、0.3％Ti、0.1％Mn、其余為Mg；

第五步中，熱處理爐升溫至520℃，在硫鐵礦保護(hù)氣氛中保溫8h；第六步中，一級(jí)時(shí)效的加熱溫度為110℃，保溫14h；二級(jí)時(shí)效的加熱溫度為190℃，保溫12h。