[发明专利]高强度耐热稀土镁合金

说明书

本发明公开了一种稀土镁合金，包括：Zn：5.0～6.0wt％；Zr：0.30～0.90wt％；Nd：1.0～5.0wt％；Y：1.0～10.0wt％；余量为Mg和不可避免的杂质。本发明提供的稀土镁合金添加了可使得晶粒显著细化合金的稀土元素，使镁合金的力学性能大大提高，尤其是耐热性能，具有广泛的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种稀土镁合金，更具体的是设计一种高强度耐热稀土镁合金，属于合金技术领域。

背景技术

镁合金由于密度小，比强度和比刚度高，尺寸稳定性和导热率高，机械性能好，是一种非常具有吸引力的的商用轻质结构材料。此外，镁是地球上储量最丰富的元素之一，是少数取之不尽、用之不竭的金属资源，且易于回收。因此，大量采用镁合金用于汽车及航空领域工作时未来制造业发展的重要方向，不仅可以达到最大的减重效果，并且可缓解日益严重的能源问题。

目前汽车上的镁合金件，基本是都是压铸件，主要用于一些壳体件和受载荷较轻的面板和支架。镁合金若要在汽车工业上大量使用就必须要实现镁合金零件由目前的非承力件向次承力件或承力件跨越，故对镁合金的性能要求更高，而经过锻造、挤压或轧制等工艺生产出的变形镁合金产品通常具有更高的强度和疲劳寿命，更好的延展性，具有铸造镁合金产品无法取代的优良性能。现今，镁合金的发展主要致力开发应用于高强、高韧、耐腐蚀并具有优良成型性能的变形镁合金。

变形镁合金中，镁-锌-锆系合金(Mg-Zn-Zr)作为现有商用镁合金中强度最高的一种，具有良好的塑性及耐蚀性，且是目前应用最广的变形镁合金之一。大量的采用ZK60镁合金是未来航空航天及汽车制造领域的发展趋势。但ZK60室温塑性较差，尤其耐热性差，热裂倾向大，而镁合金零部件在服役过程中需要承受高温、腐蚀、交变载荷等恶劣环境，久而久之，镁合金零部件便会在表面萌生疲劳裂纹源，疲劳裂纹源，继续进一步扩展为裂纹，零件便会发生疲劳破坏失效；故难以满足耐高温环境下的使用，尤其是航空航天领域的使用要求，对镁合金的发展造成了很大的限制。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种细化合金晶粒，改善合金的铸造性能和蠕变抗力的稀土镁合金。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的目的是提供一种稀土镁合金，具体为一种低稀土高强变形的稀土镁合金，其原料组分及各组分的质量百分含量如下：

Zn：5.0～6.0wt％；

Zr：0.30～0.90wt％；

Nd：1.0～5.0wt％；

Y：1.0～10.0wt％；

余量为Mg和不可避免的杂质。

优选的，不可避免的杂质的质量百分含量不超过0.03wt％。

更优选的，不可避免的杂质包括Fe和Si。

作为一种优选的实施方式，本发明的稀土镁合金的原料组分及各组分的质量百分含量如下：

Zn：5.0～6.0wt％；

Zr：0.30～0.90wt％；

Nd：2.0～3.0wt％；

Y：3.0～5.0wt％；

余量为Mg和不可避免的杂质。

本发明的另一目的在于提供一种稀土镁合金的制备方法，该方法具体为：