[发明专利]含有重稀土的镁合金

说明书

本发明涉及含有重稀土的镁合金，其尤其在锻造时具有良好的加工性能和/或延性，同时保持良好的耐腐蚀性和/或耐降解性，并且预期适合例如通过挤压制成医疗植入物。

在我们之前提交的国际专利申请号PCT/GB2009/002325中描述了铒含量达5.5％重量并且相对于已知镁合金在加工性能和/或延性方面显示出改进的镁合金，已知的镁合金例如商业上称为Magnesium Elektron WE43和WE54的那些。当使用标准盐雾测试来评估时，这些改进的合金也具有与那些已知合金同样良好的耐腐蚀性。特别对于锻造应用而言，所描述的合金由以下组成：-

Y：2.0-6.0％重量，

Nd：0.05-4.0％重量，

Gd：0-5.5％重量，

Dy：0-5.5％重量，

Er：0-5.5％重量，

Zr：0.05-1.0％重量，

Zn+Mn：＜0.11％重量，

Yb：0-0.02％重量，

Sm：0-0.04％重量，

任选地，总量达0.5％重量的不同于Y、Nd、Gd、Dy、Er、Yb和Sm的稀土和重稀土，和

其余是镁和总计达0.3％重量的附带杂质，其中

Gd、Dy和Er的总含量在0.3-12％重量范围内，并且其中如根据ASTMB117测量的，所述合金表现出小于30Mpy的腐蚀速率。

对于铸造应用而言，所描述的合金由以下组成：-

Y：2.0-6.0％重量，

Nd：0.05-4.0％重量，

Gd：0-5.5％重量，

Dy：0-5.5％重量，

Er：0-5.5％重量，

Zr：0.05-1.0％重量，

Zn+Mn：＜0.11％重量，

任选地，总量达20％重量的不同于Y、Nd、Gd、Dy和Er的稀土和重稀土，和

其余是镁和总计0.3％重量的附带杂质，其中

Gd、Dy和Er的总含量在0.3-12％重量范围内，并且其中

当合金处于T4或T6条件时，平均粒度介于1μm和15μm之间的任何沉淀粒子的面积百分比小于3％。

我们之前的申请提到了诸如King等专家持有的先前观点：作为合金成分的重稀土的行为基本相同，且因此重稀土诸如铒和镱在镁合金诸如WE43中可互换。然而调查显示，如PCT/GB2009/002325的表2提出的镁中个体重稀土的固体溶解度值所揭示的，先前的这种观点没有充分证据。

而且，在我们之前的申请中认为Gd、Dy和Er是基本上等效的，每个以达5.5％重量的量存在。然而，PCT/GB2009/002325的表2中的固体溶解度数据表明，使用Er应该比使用Gd和Dy更有利，且现在进一步的研究证实了这点。

现在进一步的研究确定，在锻造镁合金的温度下，铽在镁中的溶解度几乎与镝一样，钬在镁中的固体溶解度大于镝并且几乎与铒的溶解度一样，而铥且特别是镥具有优于铒的固体溶解度。因此，在本发明中，重稀土Ho、Lu、Tm和Tb中的一种或多种可部分或全部替代PCT/GB2009/002325的合金中使用的Er。

在包括室温″RT″在内的各种温度下，纯镁中重稀土和所选其他稀土的固体溶解度极限列于表1。然而要理解，对于含有其他合金元素的镁合金而言，这些极限会改变。

表1