[发明专利]一种Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金及其制备方法有效
申请号: | 201711003938.9 | 申请日: | 2017-10-24 |
公开(公告)号: | CN107739947B | 公开(公告)日: | 2019-05-24 |
发明(设计)人: | 杨明波;肖竞;钟罗喜;林翰;沈威武;刘婧;潘复生 | 申请(专利权)人: | 重庆理工大学 |
主分类号: | C22C23/06 | 分类号: | C22C23/06;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/06 |
代理公司: | 重庆华科专利事务所 50123 | 代理人: | 康海燕 |
地址: | 400054 重*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 耐热镁合金 制备 高温抗蠕变性 质量百分比 杂质元素 拉伸 | ||
1.一种Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤一,配料,耐热镁合金中的组分及其质量百分比为:Y含量为4~6%,Mn含量为0.8~1.0%,Sc含量为0.3~0.5%,Zn含量为0.6-0.8%,Gd含量为0.2~0.3%,Ca含量为0.1~0.2%,杂质元素Si含量≤0.02%,Fe含量≤0.005%,Cu含量≤0.015%,Ni含量≤0.002%,其余为Mg,按照所述的成分配料,其中Mg和Zn以纯Mg和纯Zn的形式添加,Y、Mn、Sc、Gd和Ca分别以Mg-17wt.%Y、Mg-4wt.%Mn、Mg-3wt.%Sc、Mg-25wt.%Gd和Mg-19wt.%Ca中间合金的形式添加,然后将纯Mg、纯Zn和中间合金进行预热;
步骤二,熔炼,在熔剂或气体保护下,当熔炉的温度达到200~250℃后,加入已预热的纯Mg、纯Zn和Mg-19wt.%Ca中间合金并将其熔化,熔化后升温到720~740℃,然后加入已预热的Mg-17wt.%Y、Mg-4wt.%Mn、Mg-3wt.%Sc和Mg-25wt.%Gd中间合金,待这些中间合金熔化后升温至740~760℃,去除合金熔体表面浮渣,然后用精炼剂精炼处理5~10min,精炼完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置10~15min;所述精炼剂中的组分及其质量百分比为:石墨粉10~20%,碳酸锶20~40%,粉状碳化钛5~15%,六氯乙烷40~50%,所述石墨粉的粒径不大于50μm,所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm;将静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理,所述超声处理为:静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理,超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm,施加的超声功率为500~1000W,超声处理时间为90~120s,超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣,然后进行铸造;
步骤三,固溶处理,在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的525~535℃的固溶处理温度后,将合金在保护气氛下保温12~48h,然后淬入水中,得到铸件;
步骤四,时效处理,将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中,在温度为225~300℃的条件下保温16~48h,然后淬入水中,得到Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金。
2.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:所述步骤二中的精炼剂中的组分及其质量百分比为:石墨粉15%,碳酸锶30%,粉状碳化钛10%,六氯乙烷45%。
3.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:施加的超声功率为600W,超声处理时间为120s。
4.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:所述步骤三中当合金的温度降到固相线温度以下的530℃的固溶处理温度后,将合金在保护气氛下保温18h。
5.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:所述步骤四中的时效处理温度为275℃,保温24h。
6.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:所述耐热镁合金中的组分及其质量百分比为:Y含量为5%,Mn含量为0.9%,Sc含量为0.4%,Zn含量为0.7%,Gd含量为0.25%,Ca含量为0.15%,其余为Mg。
7.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:所述耐热镁合金中的组分及其质量百分比为:Y含量为4%,Mn含量为1.0%,Sc含量为0.5%,Zn含量为0.6%,Gd含量为0.2%,Ca含量为0.1%,其余为Mg。
8.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法,其特征在于:所述耐热镁合金中的组分及其质量百分比为:Y含量为6%,Mn含量为0.8%,Sc含量为0.3%,Zn含量为0.8%,Gd含量为0.3%,Ca含量为0.2%,其余为Mg。
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