[发明专利]一种含钙和钕的耐热变形镁合金及其制备方法

摘要

本发明提供一种含钙和钕的耐热变形镁合金及其制备方法；合金成分包含Mg、Al、Ca、Nd，各组分质量百分含量为Al2.5~3.5 wt.%；Ca0.30~0.60 wt.%；Nd0.5~2.0wt.%，其余为Mg和不可避免的杂质，杂质总量小于0.06 wt.%。本方法通过采用复合添加碱土元素钙和稀土元素钕配合热挤压工艺来实现，在Mg‑Al系镁合金中加入一定量的钙，能与铝原子结合成高熔点的Al2Ca相；加入稀土钕，有效细化晶粒，同时钕与合金中的铝形成高温稳定的稀土相提高材料的强度，经热挤压后的合金具有致密的组织，较细的晶粒尺寸，因此在高温下具有较高的强度同时保证了一定的塑性（高于39%）。

主权项

一种含钙和钕的耐热变形镁合金，其特征在于，所述镁合金主要由Mg、Al、Ca、Nd组成， Al：2.85 wt.%，Ca：0.44 wt.%，Nd：0.62wt.%，不可避免的杂质小于0.06 wt.%；其余为Mg；或Al：2.79 wt.%，Ca：0.39 wt.%，Nd：1.11wt.%，不可避免的杂质小于0.06wt.%，其余为Mg；其制备方法包括如下步骤：a) 合金冶炼及铸造：所用原材料为工业纯镁锭、纯铝锭、Mg‑30%Ca中间合金、Mg‑25%Nd中间合金；采用半连续铸造方法铸造；在SF6+CO2气体保护下，将镁锭放入坩埚中待熔化后升温至730~750℃打渣，按所述合金成分配比量加入纯铝锭，Mg‑30%Ca 中间合金、Mg‑25%Nd中间合金，加入前应在140~220℃预热15~30 分钟，加入时应迅速将其压入液面以下，待熔化后搅拌2~5分钟，使成分均匀，静置10~15分钟；静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，待温度降到710~730℃时，将坩埚提出来放在盐水浴中急冷；b) 机加工：根据挤压机挤压筒的尺寸将铸锭锯切、车皮至合适尺寸；c) 均匀化：在440~460℃温度条件下进行均匀化处理，保温时间为12~15h；d) 热挤压：挤压前将均匀化处理后的铸锭和挤压模具在350℃~400℃预热1.5~3小时，挤压温度为350℃~400℃，挤压比为25:1，挤压速率为0.90~1.50m/min。