[发明专利]一种Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Mg‑Y‑Mn‑Sc耐热镁合金及其制备方法，所述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。其Sc含量较低，成本低，具有良好的室温/300℃拉伸性能和300℃高温抗蠕变性能。

主权项

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。