一種Mg-10Y合金性能優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種Mg-lOY合金性能優(yōu)化方法，屬于合金性能優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎮(zhèn)合金具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、易回收等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為"21世紀(jì)綠色工程 材料"。隨著世界性的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，采用鎮(zhèn)合金代替汽車用鉛合金 甚至鋼鐵材料W降低汽車的自身重量已成為一種必然趨勢。但是，傳統(tǒng)鎮(zhèn)合金的耐熱性能 較差，隨著工作溫度的升高，其強(qiáng)度和抗蠕變性能往往大幅度下降，送是限制鎮(zhèn)合金廣泛應(yīng) 用的一個(gè)重要原因。加入稀±元素進(jìn)行合金化，是改善鎮(zhèn)合金耐熱性能最直接和最常用的 方法之一。
[0003] 在所有的稀±元素中，Y(紀(jì)）被認(rèn)為是提高鎮(zhèn)合金高溫性能最有效的元素。由此， 開發(fā)出了一系列Mg-Y基耐熱鎮(zhèn)合金。作者最近的研究發(fā)現(xiàn)，Mg-lOY合金是一種很有發(fā)展 前途的耐熱鎮(zhèn)合金基體材料，其在鑄態(tài)下的室溫抗拉強(qiáng)度可達(dá)200 MPa,高于鑄態(tài)Mg-化a 合金和Mg-2Nd合金、時(shí)效態(tài)Mg-3Nd合金W及鑄態(tài)、擠壓態(tài)、時(shí)效態(tài)Mg-3Sm合金。但是， Mg-lOY合金的高溫強(qiáng)度并不理想，原因是在較慢的冷卻速度下，強(qiáng)化相Mg24Y5較粗大且 呈網(wǎng)狀和塊狀分布，即使在固溶時(shí)效處理后，獲得的Mg24Y5相仍很粗大，從而惡化合金的 力學(xué)性能。如何改善Mg24Y5相W及合金的基體組織，就成為進(jìn)一步提高合金力學(xué)性能的關(guān) 鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的問題：提供一種Mg-lOY合金性能優(yōu)化方法，旨在提高合金力學(xué) 性能，W滿足工業(yè)要求。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案： 一種Mg-lOY合金性能優(yōu)化方法，原材料為純鎮(zhèn)、Mg-Y中間合金和Mg-Sm中間合金； 烙煉在感應(yīng)爐中進(jìn)行，采用高純剛玉巧巧，通入C02+ 1% SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)；合金烙化 后在750 °C德注到金屬型鑄模中，取自鑄錠的試塊用MgO粉覆蓋，進(jìn)行固溶+時(shí)效處理。
[0006] 所述固溶溫度為54(TC，時(shí)間為化。
[0007] 所述時(shí)效溫度為25(TC，時(shí)間為化。
[0008] 所述純鎮(zhèn)純度為99. 98% W上。
[0009] 所述Mg-Y中間合金中Y含量為24〇/〇。
[0010] 所述Mg-Sm中間合金中Sm含量為25%。
[0011] 本發(fā)明的有益效果： 通過本發(fā)明制備的Mg-lOY-1. 5Sm合金，其在200~30(TC之間的抗拉強(qiáng)度均大于200 MPa,伸長率約3%，與室溫時(shí)相比沒有發(fā)生顯著變化；并且其力學(xué)性能優(yōu)于Mg-lOY合金， 巧局使用溫度可達(dá)350 C,遠(yuǎn)局于Mg-lOY合金的使用溫度。
[0012]
【具體實(shí)施方式】： 實(shí)施例： 合金成分為Mg-lOY-1. 5Sm，對比合金成分為Mg-lOY;原材料為純鎮(zhèn)（純度為99. 98%)、Mg-Y中間合金燈含量為24% )和Mg-Sm中間合金（Sm含量為25% )。合金烙煉 在感應(yīng)爐中進(jìn)行，采用高純剛玉巧巧，通入C02+ 1% SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)。合金烙化后在 750 °C德注到金屬型鑄模中，取自鑄錠的試塊用MgO粉覆蓋，進(jìn)行固溶巧4(TC，6 h)+時(shí) 效（25(TC，2 h)處理。拉伸試驗(yàn)在AG-I 250 kN精密萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸試樣的標(biāo)距 尺寸為5 mm X 25 mm,拉伸速度為1 mm/min,試驗(yàn)溫度為室溫（25 °C )和高溫（200~ 350 〇C )。
[0013] 表1為時(shí)效態(tài)Mg-lOY和Mg-lOY-1. 5Sm合金在室溫和高溫下的力學(xué)性能測 試結(jié)果。由表1可知，Sm的加入對Mg-lOY合金的力學(xué)性能產(chǎn)生了顯著的影響。室溫下 Mg-lOY-1. 5Sm合金的力學(xué)性能并不十分理想，抗拉強(qiáng)度僅為205 MPa,伸長率低于3% ; 但是，高溫下Mg-lOY-1. 5Sm合金的力學(xué)性能沒有降低，隨著溫度的升高，抗拉強(qiáng)度基本不 變或略微升高，雖然不能就此斷定該合金在抗拉強(qiáng)度方面具有反常的溫度效應(yīng)，但至少可 W說明此時(shí)的抗拉強(qiáng)度對溫度變化不敏感；在200~30(TC之間抗拉強(qiáng)度均在200MPa W 上，在35(TC時(shí)才降為150MPa，與此同時(shí)，該合金的伸長率均>3%，與室溫時(shí)接近。從抗拉 強(qiáng)度和伸長率方面考慮，Mg-lOY-1. 5Sm合金的力學(xué)性能優(yōu)于Mg-lOY合金，最高使用溫 度可達(dá)350 °C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種Mg-ΙΟΥ合金性能優(yōu)化方法，其特征在于：原材料為純鎂、Mg-Y中間合金和 Mg-Sm中間合金；熔煉在感應(yīng)爐中進(jìn)行，采用高純剛玉坩堝，通入C02+ 1% SF6混合氣體進(jìn) 行保護(hù)；合金熔化后在750 °C澆注到金屬型鑄模中，取自鑄錠的試塊用MgO粉覆蓋，進(jìn)行 固溶+時(shí)效處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mg-ΙΟΥ合金性能優(yōu)化方法，其特征在于：所述固溶溫度 為540°C，時(shí)間為6h。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mg-ΙΟΥ合金性能優(yōu)化方法，其特征在于：所述時(shí)效溫度 為250°C，時(shí)間為2h。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mg-ΙΟΥ合金性能優(yōu)化方法，其特征在于：所述純鎂純度 為99. 98%以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mg-ΙΟΥ合金性能優(yōu)化方法，其特征在于：所述Mg-Y中 間合金中Y含量為24%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種Mg-ΙΟΥ合金性能優(yōu)化方法，其特征在于：所述Mg-Sm中 間合金中Sm含量為25%。
【專利摘要】為了提高合金力學(xué)性能，以滿足工業(yè)要求，本發(fā)明公開了一種Mg-10Y合金性能優(yōu)化方法，原材料為純鎂、Mg-Y中間合金和Mg-Sm中間合金；熔煉在感應(yīng)爐中進(jìn)行，采用高純剛玉坩堝，通入CO2+1%SF6混合氣體進(jìn)行保護(hù)；合金熔化后在750℃澆注到金屬型鑄模中，取自鑄錠的試塊用MgO粉覆蓋，進(jìn)行固溶+時(shí)效處理。
【IPC分類】C22F1/06, C22C23/06, C22C1/03
【公開號】CN105525175
【申請?zhí)枴緾N201410514215
【發(fā)明人】鄔青
【申請人】鄔青
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年9月29日