[发明专利]一种添加重稀土Gd优化镁铝锌合金的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加重稀土Gd优化镁铝锌合金的工艺，属于合金性能优化技术领域。

背景技术

镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料,具有比强度、比刚度高、尺寸稳定、电磁屏蔽好及切削加工性能良好等优点,早已引起航天航空和汽车工业的关注。但是镁合金高温力学性能较差,当温度升高时,强度和抗蠕变性能大幅下降,难以用作高温下长时间使用的部件。近年来提高镁合金的高温性能已成为镁合金的重要研究课题。在镁合金中加入稀土元素是提高镁合金高温强度及抗蠕变性能的主要途径之一,特别是对于Al含量(质量分数,下同)小于4%的Mg-Al合金。然而,作为Mg-Al合金的添加元素,人们对轻稀土Ce、Nd和混合稀土的报道较多,而对重稀土Gd、Dy等研究甚少。

发明内容

本发明要解决的问题：提供一种添加重稀土Gd优化镁铝锌合金的工艺，旨在提高合金的性能，降低生产成本，以满足工业要求。

本发明的技术方案：

一种添加重稀土Gd优化镁铝锌合金的工艺，将原料镁、铝、锌和Gd放入井式坩埚炉中熔炼，熔炼中采用覆盖剂保护,合金熔化后适当搅拌,以确保铸锭成分均匀，合金熔体在750e左右保温20min，然后浇注即可。

所述的Gd以Mg-30Gd中间合金的形式加入。

所述的Gd以质量分数计为2%。

本发明的有益效果：

在本发明中，Al2Gd的数量、分布和形态受Gd添加量的影响。弥散分布的Al2Gd使合金室温力学性能得到显著提高，在Gd的添加量为2%时，抗拉强度和屈服强度都达到峰值，分别为252MPa和135MPa。

具体实施方式：

实施例：

本发明原料的纯度为:w(Mg)=99.8%,w(Al)=99.98%,w(Zn)=99.9%,Gd以Mg-30Gd中间合金的形式加入。合金成分见表1。合金均在井式坩埚炉中熔炼，熔炼中采用覆盖剂保护，合金熔化后适当搅拌，以确保铸锭成分均匀。合金熔体在750e左右保温20min，然后浇注于自制的金属锭模中。拉伸试样采用圆形试样(d0=5mm,l0=25mm),拉伸试验依照GB/T228-2002在810MTS材料试验机上进行。

Gd含量对Mg-2A-lZn合金的室温力学性能的影响见表2。随着Gd添加量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度均随之上升。当Gd的添加量达到2%时,合金的抗拉强度和屈服强度分别达到252MPa和135MPa。进一步增加Gd的添加量,合金的抗拉强度和屈服强度呈下降趋势。从表2可以看出,合金的伸长率则不断下降。