[发明专利]一种高强度高塑性Mg‑Gd‑Y‑Ni‑Mn合金及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高强度高塑性的Mg‑Gd‑Y‑Ni‑Mn合金材料及其制备方法，所述合金各组成成分的质量百分含量为Gd=5.0～12.5%，Y=2.0～5.0%，Ni=1.0～3.0%，Mn=0.4~1.0%，余量为镁和不可避免的杂质。采用如下工艺制备配料、真空熔炼铸锭、均匀化退火、挤压和时效。该材料无需精炼、挤压比低(λ＝11)，打破了高性能镁合金制备工艺复杂、制备条件苛刻的限制，工艺简单，可移植性强，且容易操作，明显提高了合金的室温抗拉强度和屈服强度，使得现有的工业条件就能直接生产出高性能镁合金，解决了Mg合金由于力学性能低而限制其应用的难题，扩大了镁合金的应用范围。

主权项

一种高强度高塑性Mg‑Gd‑Y‑Ni‑Mn合金，其特征在于，所述合金主要由Mg、Gd、Y、Ni和Mn组成，各组成成分质量百分含量为：Gd=5.0～12.5，Y=2.0～5.0，Ni=1.0～3.0，Mn=0.4~1.0%，余量为镁和不可避免的杂质；制备方法，包括如下步骤：（1）按照上述组分计算需要原料的重量，原料采用工业纯镁、Mg‑Gd中间合金、Mg‑Y中间合金、Y‑Ni中间合金、Mg‑Mn中间合金；采用真空熔炼、浇铸得到合金铸锭；（2）对步骤（1）获得的合金铸锭进行均匀化退火处理，其工艺参数为：将铸锭入炉升温至500℃后，保温10小时后水冷，再将制好的铸锭坯料进行挤压得到挤压态合金，其中采用的工艺参数为：挤压温度450℃±10℃，挤压比为11，在挤压机上进行挤压，挤压速度2mm/s恒定；（3）对步骤（2）经变形加工后的挤压态合金进行人工时效处理，其工艺参数为：时效温度200℃，保温时间50小时水冷，制得高强度镁合金材料；所述步骤（1）中，真空熔炼和浇铸为将原料加入坩埚并通入氩气进行保护，在真空冶炼炉中熔炼；在850℃保温并电磁感应搅拌使原料充分熔化，待合金全部熔化后继续在850℃静置保温10分钟。