一種雙相顆?；旌显鰪?qiáng)鎂合金及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種雙相顆?；旌显鰪?qiáng)鎂合金，按照重量百分比含量含有：Gd：0.35-0.45%，Al：2.7-3.3%，Zn：2.0-2.15%，Ca：0.9-1.0%，Sr：1.05-1.1%，Nd：0.35-0.55%，Zr：0.45-0.654%，Sn：0.8-0.9%，Be：0.11-0.14%，Mn：1.1-1.3%，Sb：0.2-0.4%，Cu：0.25-0.31%，SiC納米顆粒：4-10%，氮化硼納米管顆粒：1-15%，余量為Mg，SiC納米顆粒的直徑小于100nm，所述氮化硼納米管顆粒的尺寸為100μm以下。本發(fā)明專利技術(shù)還提出該合金的制備方法。本合金具有良好力學(xué)性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)提供了一種雙相顆?；旌显鰪?qiáng)鎂合金，按照重量百分比含量含有：Gd：0.35-0.45%，Al：2.7-3.3%，Zn：2.0-2.15%，Ca：0.9-1.0%，Sr：1.05-1.1%，Nd：0.35-0.55%，Zr：0.45-0.654%，Sn：0.8-0.9%，Be：0.11-0.14%，Mn：1.1-1.3%，Sb：0.2-0.4%，Cu：0.25-0.31%，SiC納米顆粒：4-10%，氮化硼納米管顆粒：1-15%，余量為Mg，SiC納米顆粒的直徑小于100nm，所述氮化硼納米管顆粒的尺寸為100μm以下。本專利技術(shù)還提出該合金的制備方法。本合金具有良好力學(xué)性能?！緦＠f明】
本專利技術(shù)屬于鎂合金材料領(lǐng)域，尤其是。
技術(shù)介紹
鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)屬密排六方晶格，其塑性變形能力不及鋁和鋼，增加了鎂合金塑性加工的難度和生產(chǎn)制備成本，為此近年的新型鎂合金開發(fā)研究中，已經(jīng)開始重視通過變形鎂合金中合金相設(shè)計(jì)和采用新變形工藝等方式，在保證一定強(qiáng)度的同時(shí)更注重提高鎂合金的塑性加工能力。由于鎂合金具有密度小，比剛度和比強(qiáng)度高，而且有著優(yōu)良導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性能、阻尼性能、切削加工性和減震性能，同時(shí)具有尺寸穩(wěn)定、無污染、易回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，是結(jié)構(gòu)輕量化理想材料，在汽車、航空航天、國防及3C產(chǎn)品等工業(yè)中有著廣闊的商業(yè)應(yīng)用前景。然而由于鎂合金絕對(duì)強(qiáng)度低，室溫變形能力較差，易氧化燃燒、易腐蝕等缺陷，限制了其作為結(jié)構(gòu)材料的廣泛應(yīng)用，目前鎂合金的應(yīng)用遠(yuǎn)不如鋁合金廣泛。因此，提高鎂合金強(qiáng)度使其具有良好的綜合性能，是新型鎂合金開發(fā)的熱點(diǎn)，同時(shí)高強(qiáng)度鎂合金開發(fā)對(duì)拓展鎂合金的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供，該工藝方法成本低且簡便易行，獲得的鎂合金具有較高的強(qiáng)度，使得此類鎂合金具有比傳統(tǒng)商業(yè)鎂合金優(yōu)越的力學(xué)性能。為達(dá)此目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案: 一種雙相顆?；旌显鰪?qiáng)鎂合金，按照重量百分比含量含有:Gd:0.35-0.45%，Al:2.7-3.3%, Zn:2.0-2.15%, Ca:0.9-1.0%, Sr:1.05-1.l%，Nd:0.35-0.55%, Zr:0.45-0.654%,Sn:0.8-0.9%, Be:0.11-0.14%, Mn:1.1-1.3%, Sb:0.2-0.4%, Cu:0.25-0.31%, SiC 納米顆粒:4-10%,氮化硼納米管顆粒:1-15%,余量為Mg, SiC納米顆粒的直徑小于IOOnm,所述氮化硼納米管顆粒的尺寸為100 μ m以下。更進(jìn)一步地，按照重量百分比含量含有:Gd:0.38%，Al:2.8%，Zn:2.1%，Ca:0.9%，Sr:1.08%, Nd:0.37%, Zr:0.52%, Sn:0.85%, Be:0.125%, Mn:1.26%, Sb:0.23%, Cu:0.28%,SiC納米顆粒:4.6%，氮化硼納米管顆粒:5.4%，余量為Mg，SiC納米顆粒的直徑為50nm，氮化硼納米管顆粒的尺寸為80 μ m。所述的雙相顆粒混合增強(qiáng)鎂合金的制備方法`，包括以下步驟: (I)原料準(zhǔn)備:按照重量百分比含量進(jìn)行原料準(zhǔn)備，所述原料為純Mg錠、Mg-Gd中間合金、純Al錠、純ZruAl-Ca中間合金、Al-Sr中間合金、Mg-Nd中間合金、Mg-Zr中間合金、純SruAl-Be中間合金、Al-Mn中間合金、純Sb、Al-Cu中間合金、氮化硼納米管顆粒； 納米SiC顆粒預(yù)處理:a、在容器中倒入適量分析純乙醇，將一定量的干燥SiC納米顆粒放入容器中，攪拌，充分潤濕，SiC顆粒與乙醇的比例為l-5g:3-50ml ;b、將占上述混合物體積1/50~1/10的聚乙烯醇稀溶液加入SiC顆粒與乙醇的混合物中，充分?jǐn)嚢?，混合均勻；C、將含有SiC納米顆粒的上述混合物置于烘箱中烘烤，干燥，烘烤溫度為80~95°C ； (2)熔煉:采用氣體保護(hù)氣氛在電阻爐中熔煉合金，熔煉溫度為735-760°C，先在熔煉爐中加入純Mg錠，待純鎂錠完全熔化后，加入Mg-Gd中間合金、純Al錠、純Zn、Al-Ca中間合金、Al-Sr中間合金、Mg-Nd中間合金、Mg-Zr中間合金、純Sn、Al-Be中間合金、Al-Mn中間合金、純Sb、Al-Cu中間合金，待所有原料完全熔化后進(jìn)行攪拌，使合金成分均勻，然后加入預(yù)處理過的納米SiC顆粒，再進(jìn)行攪拌，使其混合均勻，之后再將預(yù)熱到550-650°C的氮化硼納米管顆粒摻雜到熔煉的鎂合金熔液中，然后攪拌使其成分均勻，將攪拌摻雜后的鎂合金熔液充分靜置； (3)精煉:使熔煉爐升溫至775°C~790°C對(duì)合金進(jìn)行精煉，邊攪拌邊加入耐熱鎂合金精煉劑，精煉時(shí)間為1-4分鐘，精煉完后在730°C~740°C保溫靜置5~8分鐘，所述耐熱鎂合金精煉劑的組成為:NaCl:11%~ 15%；Na3AlF6:8 ~10% ；MgC12:30-40% ;余量為 KCl ； (4)澆鑄:將熔融的鎂合金精煉料澆鑄到預(yù)熱溫度為180~230°C的鐵模具中，澆鑄溫度為725°C~735°C ;鑄件規(guī)格為Φ450_~Φ500ι?πι，長度≥3000mm (5)熱處理:將鑄件在425-430°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固溶處理，固溶處理時(shí)間為16~24小時(shí)，然后進(jìn)行水淬，將淬火后的鑄件放入到200°C的電阻爐中人工時(shí)效40小時(shí)，制得鎂合金坯件； (6)變形處理:a.高溫鍛造開坯:加熱坯料至溫度為400°C~440°C保溫I~2h;進(jìn)行兩向鍛造開坯，鍛造成厚度為40-60mm的厚板；道次壓下量為20%~40%，每3_6道次鍛造后退火1.5h，退火溫度為400°C~440°C;b.加熱軋輥至溫度為300_340°C ;c.加熱厚板至溫度為450-460°C，保溫20-30分鐘后，采用多道次小變形量的方法將厚板軋制成2~IOmm薄板，軋棍速度為0.4m/s~0.8 m/s ;每道次軋制壓下量為10%~20%,每道次軋制后回爐退火，退火溫度為400°C~440°C,退火時(shí)間為30min~40min ； (7)軋后熱處理:將軋后的薄板進(jìn)行時(shí)效處理，所述的時(shí)效處理工藝為:時(shí)效溫度為225-240°C，保溫時(shí)間為12-36h ;再在195_210°C進(jìn)行第二次時(shí)效處理，時(shí)效時(shí)間為12_36h ；最后在140-170°C進(jìn)行第三次時(shí)效處理，時(shí)效時(shí)間為12-36h。所述氮化硼納米管顆粒是指一個(gè)或多個(gè)氮化硼納米管形成的顆粒狀物質(zhì)，其大小為所述顆粒的尺寸?！揪唧w實(shí)施方式】實(shí)施例1 一種雙相顆粒混合增強(qiáng)鎂合金，按照重量百分比含量含有:Gd:0.35%，Al:2.9%，Zn:2.1%，Ca:0.92%, Sr:1.07%, Nd:0.41%, Zr:0.48%, Sn:0.88%, Be:0.125%, Mn:1.24%, Sb:0.38%，Cu:0.29%，SiC納米顆粒:5%，氮化硼納米管顆粒:4%，余量為Mg，SiC納米顆粒的直徑小于80nm，所述氮化硼納米管顆粒的尺寸為40 μ m。鎂合金的制備方法，包括以下步驟: (I)原料準(zhǔn)備:按照重量百分比含量進(jìn)行原料準(zhǔn)備，所述原料為純Mg錠、Mg-Gd中間合金、純Al錠、純Zn、Al-Ca中間合金、Al本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種雙相顆粒混合增強(qiáng)鎂合金，其特征在于，按照重量百分比含量含有：Gd：0.35?0.45%，Al：2.7?3.3%，Zn：2.0?2.15%，Ca：0.9?1.0%，Sr：1.05?1.1%，Nd：0.35?0.55%，Zr：0.45?0.654%，Sn：0.8?0.9%，Be：0.11?0.14%，Mn：1.1?1.3%，Sb：0.2?0.4%，Cu：0.25?0.31%，SiC納米顆粒：4?10%，氮化硼納米管顆粒：1?15%，余量為Mg，SiC納米顆粒的直徑小于100nm，所述氮化硼納米管顆粒的尺寸為100μm以下。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張霞，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張霞，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44