[发明专利]一种纳米颗粒增强镁合金

摘要

本发明提供了一种纳米颗粒增强镁合金，按照重量百分比含量含有Al4.1‑6.9％，Ca2.5‑2.7％，Co0.7‑1.3％，Fe0.5‑0.7％，W0.3‑0.75％，Sm0.45‑0.75％，Zr3.1‑3.7％，Ge2.1‑3.4％，Nb0.11‑0.32％，Ir0.1‑0.65％，Dy0.25‑0.65％，Ce0.5‑0.75％，Yb0.13‑0.5％，Nd2.1‑2.5％，SiC纳米颗粒1‑3％，余量为Mg，SiC纳米颗粒的直径为20‑60nm。本合金具有良好力学性能。

主权项

一种纳米颗粒增强镁合金，其特征在于，按照重量百分比含量含有：Al 4.1％，Ca 2.5％，Co 0.7％，Fe 0.5％，W 0.3％，Sm 0.45％，Zr 3.1％，Ge 2.1％，Nb 0.11％，Ir 0.1％，Dy 0.25％，Ce 0.5％，Yb 0.13％，Nd 2.1％，SiC纳米颗粒1％，余量为Mg，SiC纳米颗粒的直径为20nm；纳米颗粒增强镁合金的制备方法包括以下步骤：(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg‑Ca中间合金、纯Al锭、纯Co、Al‑Fe中间合金、Al‑W中间合金、Mg‑Sm中间合金、Mg‑Zr中间合金、纯Ge、Al‑Nb中间合金、Al‑Ir中间合金、纯Dy、Al‑Ce中间合金、Al‑Yb中间合金、Mg‑Nd中间合金；(2)烘干：将纯Mg锭、Mg‑Ca中间合金、纯Al锭、纯Co、Al‑Fe中间合金、Al‑W中间合金、Mg‑Sm中间合金、Mg‑Zr中间合金、纯Ge、Al‑Nb中间合金、Al‑Ir中间合金、纯Dy、Al‑Ce中间合金、Al‑Yb中间合金、Mg‑Nd中间合金在200℃下进行烘干；(3)纳米SiC颗粒预处理：在容器中放入6g:60ml的干燥SiC纳米颗粒与分析纯乙醇，搅拌，充分润湿后，再将聚乙烯醇稀溶液加入到SiC纳米颗粒与乙醇的混合物中，加入量为SiC纳米颗粒与乙醇的混合物体积的1/8充分搅拌，混合均匀后，将混合物置于烘箱中烘烤，干燥，烘烤温度为97℃；(4)熔炼：将纯Mg锭放入熔炼炉，开启熔炼炉加热器使温度逐渐升至770℃，同时输入气体保护气氛，待纯镁锭完全熔化后，再加入Mg‑Ca中间合金、纯Al锭、纯Co、Al‑Fe中间合金、Al‑W中间合金、Mg‑Sm中间合金、Mg‑Zr中间合金、纯Ge、Al‑Nb中间合金、Al‑Ir中间合金、纯Dy、Al‑Ce中间合金、Al‑Yb中间合金、Mg‑Nd中间合金，待所有原料完全熔化后，将熔炼炉温度调到590℃后进行搅拌，使合金成分均匀，然后加入预处理过的纳米SiC颗粒，再进行搅拌，使其混合均匀，静置捞渣，得合金液；(5)浇铸：将型腔尺寸为Ф80cm，长度800cm的不锈钢模具进行预热，预热温度为400℃，再将合金液浇铸到预热的不锈钢模具中，浇铸温度为740℃，浇铸完成后，使铸锭在空气中自然冷却至30℃，得合金锭；(6)热挤压：将圆筒形热挤压模具进行预热，预热温度为320℃，再将合金锭放入热挤压模具中并在压力机上进行挤压，挤压温度为430℃，压力为190Mpa，热挤压完成后，打开开合架，取出镁合金复合材料棒；(7)清理：将经过热挤压的镁合金复合材料棒，埋入细砂中，使其自然冷却至25℃，再用砂纸打磨，使表面光洁，即得成品。