[发明专利]稀土镁锆合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种稀土镁锆合金的制备方法。本发明生产出的这种稀土镁锆合金具有很好的强度、塑性和抗蠕变性，对多种酸、碱和盐有优良的抗腐蚀性，还可回收再利用。

技术领域

本发明涉及一种合金材料技术，具体说，涉及一种稀土镁锆合金的制备方法。

背景技术

镁合金具有低密度、高比刚度、高弹性模量、高阻尼性能，还具有优良的切削加工性能、导热性以及抗电磁干扰等特性。镁合金比铝合金易于回收，可做到的回收利用，因此镁合金材料被誉为“绿色工程金属结构材料”。随着世界各国对资源与环境日益关注，制造业日益追求轻量化、节能减排及资源综合利用，都预示着镁合金在未来金属材料领域中将扮演十分重要的角色。但是，镁合金的强度和耐热性不佳、抗蠕变性差等不利因素严重阻碍其在航空航天、军工、汽车及其它行业中的应用，因此提高镁合金的强度和耐热性是发展镁合金材料的重要课题。

我国是一个稀土大国，稀土储量是世界第一，所以在稀土运用上，我们占据天然的资源优势。稀土作为主要的合金元素或微合金化元素在镁合金研究领域发挥着越来越重要的作用。稀土镁合金不仅具有镁合金的固有优点，还同时具有抗氧化、抗腐蚀、耐热强度高、抗高温蠕变以及回收无污染等优点，可以满足航空航天、汽车、军工等领域的使用要求，并代替工程塑料对计算机、通讯、消费类电子产品的轻、薄、小、高度集成和环保等要求。因此，开发稀土镁合金，不断完善现有的稀土镁合金系，并开发出低成本、高性能的新型稀土镁合金，对我国镁合金材料和稀土材料领域的发展将具有极大的推动作用。锆合金具有优良性能，在加入稀土镁合金中可以又有效地提高其对多种酸、碱和盐有优良的抗蚀性和塑性，并且锆合金具备细化晶粒能力，可以对镁合金的缺陷进行完善，减小合金的热裂倾向，提高镁合金的强度和抗蠕变性。

公开号CN 103276267 A，发明名称“稀土锆合金”由以下组分组成：3-15wt.％锆，余量为稀土元素和不可避免的杂质。本发明还提供了一种稀土镁锆合金，由以下组分组成：3-15wt％锆，0.01-50wt％镁，余量为稀土元素和不可避免的杂质。本发明还提供了制备所述稀土锆合金和稀土镁锆合金的方法，主要包括配制反应物料、进行电解还原反应和浇铸获得产品。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种稀土镁锆合金的制备方法，生产出的这种稀土镁锆合金具有很好的强度、塑性和抗蠕变性，对多种酸、碱和盐有优良的抗腐蚀性，还可回收再利用。

技术方案如下：

一种稀土镁锆合金的制备方法，包括：

将金属锆和稀土金属加入到中频感应真空熔炼炉中，先抽真空再充惰性气体保护，温度控制在1100～1700℃进行冶炼，冶炼时间在20～30分钟，待金属完全融化后断电浇铸制成稀土锆合金；

将制成的稀土锆合金利用氢化炉氢化制粉，制成的稀土锆粉末的粒度在2～30μm；

将稀土锆粉末、稀土金属和金属镁在中频感应真空熔炼炉中进行二次熔炼，抽真空充惰性气体保护，升温至700～1200℃，待炉内金属熔化后，断电浇铸，得到稀土镁锆合金材料；稀土镁锆合金的化学成分按照质量百分比包括：锆0.1～5％，稀土1～20％，镁为余量。

进一步：稀土锆合金的化学成分按照质量百分比包括锆1～50％，其余为稀土元素。

进一步：按照比例1：9将金属锆和稀土钕加入到中频感应真空熔炼炉中，温度控制在1200～1300℃进行冶炼，冶炼时间20～24分钟，待金属完全融化后断电浇铸制成钕锆合金。

进一步：按照比例2：3将金属锆和稀土钕加入到中频感应真空熔炼炉中，温度控制在1300～1400℃进行冶炼，冶炼时间23～26分钟，待金属完全融化后断电浇铸制成钕锆合金。

进一步：按照比例1：9将金属锆和稀土钇加入到中频感应真空熔炼炉中，温度控制在1350～1550℃进行冶炼，冶炼时间22～28分钟，待金属完全融化后断电浇铸制成钇锆合金。