專利名稱：含鈰的鎂-鋅-銅鎂合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含鈰的鎂-鋅-銅鎂合金，屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鎂合金具有密度小，比強(qiáng)度、比剛度高，阻尼減振性能和鑄造性能優(yōu)越等特點(diǎn)而受 到交通運(yùn)輸、航空航天以及軍事方面的廣泛關(guān)注。Mg-ai-Cu合金是20世紀(jì)80年代發(fā)展起 來的新型鎂合金。Si在Mg中的最大固溶度為6. 2%，且固溶度隨溫度降低而顯著下降，Mg-Si 合金通過固溶時效提高其強(qiáng)度。Cu的加入一方面提高M(jìn)g-Si合金的共晶溫度，使其具有更 高的固溶處理溫度使Si和Cu能最大限度地固溶于鎂基體中，另一方面改變Mg-Si合金中 共晶相的結(jié)構(gòu)，加入Cu元素后，共晶組織從α-Mg + MgSi兩相轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Mg + CuMgSi兩 相。合金時效硬化作用主要與兩個沉淀相有關(guān)β/ (MgZn2棒狀)和β 2’ (MgZn2板狀或 盤狀)，Cu的加入顯著提高這兩種沉淀相的濃度，起到時效硬化作用。目前，研究發(fā)現(xiàn)Mg-Zn-Cu系合金具有良好的鑄造性能和可焊接性能，但該系合金 必須經(jīng)過熱處理后才能達(dá)到其最佳力學(xué)性能。且國內(nèi)外關(guān)于Mg-Zn-Cu合金的研究尚處于 起步階段，所開發(fā)的合金系較少。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有Mg-Zn-Cu合金存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種具有良好鑄 造性能，強(qiáng)度較高，塑性變形能力良好的含Ce的Mg-Zn-Cu鎂合金。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種含鈰的鎂-鋅-銅鎂合金，包含 的化學(xué)成分及其重量百分比6. 0 10. 0% Zn，3.0 10. 0% Cu，0. 15 1. 80% Ce，余量為Mg 及不可避免的雜質(zhì)彡0. 15%。本發(fā)明在Mg-Zn-Cu系鎂合金基礎(chǔ)上添加Ce，細(xì)化晶粒組織， 影響Zn、Cu在合金中的分布及第二相類型、形貌和含量。Si在鎂中的固溶度為6. 2%，大于 6. 的Si含量增加合金中(MgZn)第二相種類及含量，且Mg-Si的共晶溫度為341° C5Cu 的加入提高M(jìn)g-Zn的共晶溫度，固溶處理溫度提高，Zn/Cu含量存在一個最佳的比值，使該 共晶溫度最高，這里選擇Cu的上限值為10% ；Ce在鎂中的固溶度低，約為0. 11%，隨著Ce含 量的增加，合金晶粒細(xì)化，但增加到一定程度，晶粒有粗化的趨勢，因此選擇1. 80%作為Ce 含量的上限。本發(fā)明優(yōu)選配方(質(zhì)量百分比)Zn 6.0%，Cu 10.0%，Ce 1. 80%，不可避免的雜質(zhì) (0. 15%，余量為 Mg。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果由于添加稀土元素Ce，改變了 Mg-Si-Cu系鎂合金的結(jié)晶組織，提高合金的力學(xué)及鑄造 性能等。Ce在鎂中的固溶度低，約為0. 11%。在結(jié)晶過程中Ce在界面前方液相中富集，引起 液相平衡凝固溫度的降低，使液固界面前沿產(chǎn)生成分過冷，而形核率隨過冷度增大而增加，因此晶粒細(xì)化。且生成的稀土化合物在晶界處聚集，抑制了晶粒的長大和晶界的滑移，也有 利細(xì)化晶粒。微合金元素對Mg-Zn-Cu合金的結(jié)晶組織影響較大，Ce的加入改變Zn、Cu在 合金中的分布及第二相類型、形貌和含量，從而影響合金的鑄造和力學(xué)性能。采用本方案制成的鎂合金具有如下機(jī)械性能室溫抗拉強(qiáng)度不低于320MPa，屈服 強(qiáng)度不低于^OMPa，延伸率9-11%。同時，價格較低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方法對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1 5的含量及配比(重量百分比)如表1所示。表1實(shí)施例合金含量及配比(質(zhì)量百分比)
權(quán)利要求
1.一種含鈰的鎂-鋅-銅鎂合金，其特征在于包含的化學(xué)成分及其重量百分比 6. 0 10. 0%，Cu 3. 0 10. 0%, Ce 0. 15 1. 80%，不可避免的雜質(zhì)彡0. 15%，余量為Mg。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鈰的鎂-鋅-銅鎂合金，其特征在于包含的化學(xué)成分及其 重量百分比Zn 6.0%，Cu 10. 0%, Ce 1. 80%，不可避免的雜質(zhì)< 0. 15%，余量為Mg。
全文摘要
本發(fā)明公開一種含鈰的鎂-鋅-銅鎂合金，用于金屬材料類領(lǐng)域。所述鎂合金包含的各成分及其重量百分比為Zn6.0～10.0%，Cu3.0～10.0%，Ce0.15～1.80%，不可避免的雜質(zhì)≤0.15%，余量為Mg。本發(fā)明在Mg-Zn-Cu合金基礎(chǔ)上添加Ce，細(xì)化晶粒組織，影響Zn、Cu在合金中的分布及第二相類型、形貌和含量。本發(fā)明所述鎂合金具有較高的室溫性能，其室溫抗拉強(qiáng)度不低于320MPa，屈服強(qiáng)度不低于260MPa，延伸率為9-11%。
文檔編號C22C23/04GK102051511SQ201110021760
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者彭建, 潘復(fù)生, 王敬豐, 胡耀波, 趙沖, 鄧娟 申請人:重慶大學(xué)