[发明专利]一种高模高强镁基复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高模高强镁基复合材料，在镁合金基体中添加增强体，所述增强体为碳纳米管、碳化硅、碳化硼及石墨烯中的一种，增强体占镁基复合材料的体积分数为5~25%；所述镁合金基体由以下重量百分比的组分组成：钆：4~12%、钇：2~6%、硅：0.5~2.5%、晶粒细化剂：0.3~0.9%、优化剂：0~3%，余量为镁；其中，所述晶粒细化剂为锆或锰，所述优化剂为锌或钕；本发明还公开了上述镁基复合材料的制备方法。本发明利用强化相与位错、孪晶、晶界之间的相互作用，结合固溶、塑性变形及时效处理，大幅度提高镁合金的弹性模量，深度挖掘镁合金的强度潜力，最大限度保有镁合金的韧性，并进一步降低镁合金的密度。

主权项

1.一种高模高强镁基复合材料，其特征在于：在镁合金基体中添加SiC而制成，SiC的添加量占镁基复合材料的体积分数为20%；SiC型号为DK-SiC-001；/n所述镁合金基体由以下重量百分比的组分组成：Gd：12%、Y：4%、Si：0.5%、Mn：0.9%，余量为Mg；/n所述高模高强镁基复合材料，通过以下步骤制得：/n（1）按照镁合金基体中各组分的重量百分比进行配料，在保护气氛下，将所配原料在于750℃熔化，熔化后继续于750℃保温30分钟，得到金属液；/n（2）在保护气氛下，于720℃搅拌条件下，向步骤（1）所得金属液中添加SiC，搅拌20分钟后，静置20分钟，扒渣，浇铸成型，得到铸锭；/n（3）将步骤（2）所得铸锭依次经过均匀化处理、塑性变形加工及时效处理，即得；其中，所述均匀化处理控制为：温度520℃，时间8小时；所述塑性变形加工采用490℃轧制，总变形量50%，轧制后冷却至室温；所述时效处理控制为：温度250℃，时间48小时；/n步骤（1）配料时，Mg采用纯度≥99.9的高纯Mg锭添加，Gd采用Mg-30 Gd中间合金添加，Y采用Mg-30 Y中间合金添加，Mn采用纯度≥99.0的纯Mn添加，Si采用纯度≥99.9的高纯Si锭添加；/n所述保护气氛均采用六氟化硫和二氧化碳的混合气体，混合气体中六氟化硫的体积分数为0.5%。/n