CN104342591B - 一种含SiC颗粒的高模量镁基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含SiC颗粒的高模量镁基复合材料。它包括下述重量百分比含量的组分：钇和/或钕1.0‑10.0％，SiC1.0‑15.0％，锡、锑和锌中的至少一种1.0‑5.0％，余量为镁；各组分重量百分之和为100％。其制备方法是在纯镁锭上打孔，将进行了表面改性处理并烘干后SiC颗粒装入孔内，在保护气氛下将纯镁加热熔化，搅拌后，再迅速升温，依次加入其余组分的中间合金并搅拌，控制中间合金完全熔化至浇铸时间小于等于4分钟，精炼扒渣，浇铸，得到铸锭。发明组分配比合理、加工制造容易，制备的镁基复合材料具有高的室温强度和弹性模量，较好的塑性。综合性能明显高于现有的稀土镁合金。适于工业化生产。

Description

一种含SiC颗粒的高模量镁基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种含SiC颗粒的高模量镁基复合材料，该合金室温弹性模量可达50～70GPa。属于有色金属材料及其加工领域。
背景技术
为达到减重增效的目的，汽车制造业对高性能轻质材料的需求量迅速增长，镁合金材料作为可工业化生产的最轻金属结构材料，受到了特别的重视。近年来，交通运输及航空航天工具的速度越来越高，所需的动力功率越来越大，对材料的耐热性能及抗弹性变形能力提出了更高的要求。合金化是提高合金力学性能的有效手段。从上世纪四十年代以来，相继开发了一系列具备优异性能的Mg-RE合金，如国外研发的含银(Ag)和稀土(RE)的镁合金QE22、EQ21，含稀土钇(Y)和钕(Nd)的镁合金WE54、WE43等，以及国内研发的镁合金ZM6，Mg-Gd-Y系列合金等。其中，WE54和WE43合金是目前发展最为成功的商业化耐热稀土镁合金，具有很高的室温和高温力学性能，其拉伸强度可达285MPa，耐热温度可达300℃，且经过热处理后其耐蚀性能优于其他高温镁合金。
与国外的合金相比，Mg-Gd-Y系合金性能较稳定，室温和高温强度与国外合金水平相当，甚至某些合金的强度还要高于国外的合金。近10年来，国内的中南大学、上海交通大学以及中国科学院长春应用化学研究所等研究机构在国家“973”等重大项目的支持下，结合自身的优势对Mg-Gd-Y-Zr(GWK)合金进行了深入的研究，已取得了显著的成果。何上明等通过调整Gd、Y的含量，综合利用固溶强化、时效强化以及形变强化等手段，开发出了Mg-Gd-Y-Zr(JDM-2)高强耐热变形镁合金，其屈服强度和抗拉强度分别达到436MPa和491MPa的最高强度指标。张新明等研制的Mg-9Gd-4Y-0.6Zr合金具有较高的室温和高温强度，力学性能明显优于WE54合金，耐热温度更是达到了350℃。这主要是由于Gd、Y元素在镁基体中具有较大的固溶度，经高温固溶和时效处理后可形成大量的亚稳析出相(β″和β′)，从而提高了合金的强度。
由混合定律可知，多相合金的弹性模量是由其组成相的弹性模量及其体积分数决定的。可惜的是，Mg-RE合金中MgGd(56.9GPa)、Mg3Gd(46.1GPa)、Mg7Gd(52.6GPa)、MgY(55.7GPa)、Mg24Y5(53.8GPa)和MgNd(55.4GPa)等相的弹性模量都比较低，使得Mg-RE合金的弹性模量也比较低，仅为40～45GPa，最终导致其抗弹性变形能力差，不能满足工程领域对轻质高强高模耐热镁合金材料的需求。因此，研发高模量镁基复合材料的需求已变得非常迫切。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种组分配比合理、加工制造容易的高模量镁基复合材料，通过组分配比，大幅度提高合金的弹性模量，使该合金可满足室温条件下对要求弹性模量为50-70GPa的轻质材料和(或)零部件制造的需求，并且，抗拉强度和延展性同样达到优异的效果。
本发明提供的高弹性模量镁基复合材料，包括下述重量百分比含量的组分：
钇和/或钕 1.0-10.0％，
SiC 1.0-15.0％，
锡、锑和锌中的至少一种 1.0-5.0％，
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％。
上述钇和/或钕，以及锡、锑和锌中的至少一种是本发明添加的合金元素，合金元素和SiC的添加总重量占所述镁基复合材料的3.0-30.0％。
上述钇和/或钕是指钇和钕可以单独使用也可以同时使用，同时使用时，钇和钕的重量比可以为6.9:3.0-8.9:1.0、7.9-8.9:1.0、6.9:3.0、7.9:1.0或8.9:1.0。
上述SiC的重量百分含量优选为4.0-15.0％，更优选为5.0-15％，如9.9-15.0％或者8-10％或者8.0-15％。
上述钇和/或钕的重量百分含量优选为8.9-9.9％。
本发明的高弹性模量镁基复合材料，还可以包含有占高弹性模量镁基复合材料总量为小于等于2％的活性元素X，所述活性元素X选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、锆(Zr)、钙(Ca)、钪(Sc)、镧(La)、铈(Ce)、铕(Eu)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)中的任意一种；各组分重量百分之和为100％。所述活性元素X的重量百分含量优选为1.0-2.0％或者1.0-1.9％；
优选的，所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和/或钕 1.0-10.0％，
SiC 4.0-15.0％，
锡、锑、锌中的至少一种 1.0-5.0％，
所述活性元素X 小于等于2％；
余量为镁；各组分重量百分之和为100％。
更优选的，所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和/或钕 8.9-9.9％，
SiC 5.0-15％，
锡、锑、锌中的至少一种 1.0-5.0％，
所述活性元素X 1.0-2.0％或者1.0-1.9％；
余量为镁；各组分重量百分之和为100％。
具体的，所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和钕 8.9-9.9％，
SiC 9.9-15.0％或者8-10％或者8.0-15％，
锡、锑、锌中的一种或两种 2.0-5.0％，
所述活性元素X 1.0-2.0％；
余量为镁；各组分重量百分之和为100％.
或者，所述镁基复合材料可以由下述重量份数比的组分组成：1)
余量为镁；各组分重量百分之和为100％；或，
余量为镁；各组分重量百分之和为100％；或，
3)
余量为镁；各组分重量百分之和为100％。
上述SiC为SiC颗粒，粒径为1.0-20μm，具体可以为β-SiCp。
本发明提供的高模量镁基复合材料的制备方法，包括下述步骤：
1)在纯镁锭上打孔，孔的直径为2.0-2.5cm；对SiC颗粒进行表面改性处理，烘干后将其装入孔内得到装有SiC颗粒的纯镁锭；
2)熔铸：将步骤1)得到的装有SiC颗粒的纯镁锭放入铁坩埚中在Ar气保护气氛下加热至730-750℃，待纯镁锭熔化后，对熔体进行搅拌后，迅速升温至770-780℃待纯镁锭熔化纯锌和其余组分的中间合金并搅拌，精炼扒渣，浇铸，得到铸锭；控制所有中间合金完全熔化及精炼扒渣至浇铸时间小于等于4分钟。
本发明镁基复合材料的制备方法中，如果组分中含有锌，Zn以纯锌的方式加入纯镁熔体内。上述方法中，按设计的高模量镁基复合材料组分配比分别取各组分，其中：Mg用纯镁的方式加入，SiC颗粒用微米级尺寸(粒径为1.0-20μm)的β-SiCp加入，其余组分以镁基中间合金的形式加入。
本发明的高模量镁基复合材料的制备方法，还包括将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理及200-250℃/2-72h时效处理后获得高模量镁基复合材料；或者优选的，将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理后，于300-450℃挤压、热轧或热锻后进行490-500℃/0.5-1.5h固溶处理，然后，进行200-250℃/2-72h时效处理，分别获得高模量镁基复合材料挤压材、热轧材或热锻材。
本发明所指镁合金含重量为小于等于2％的活性元素X是为了细化晶粒，改善晶界结构，提高镁合金的塑性。
本发明所指高模量镁基复合材料是通过添加具有高弹性模量的SiC颗粒(360-460GPa)，同时又利用了Y、Nd等元素在镁基体中较大的固溶特性(其固溶度分别为12.4wt.％和3.6wt.％)，当将它们加入镁熔体后，会在随后的材料制备过程中(如时效工艺)形成大量的非平衡和(或)平衡第二相(如β″和β′)，从而使本发明所指的镁合金获得了很高的力学性能。采用本发明所制得的材料(部件)在室温下的抗拉强度大于400MPa，弹性模量为50-70GPa，延伸率不低于3.0％。
综上所述，发明组分配比合理、加工制造容易，制备的高模量镁基复合材料具有高的室温强度和弹性模量，较好的塑性。综合性能明显高于现有的稀土镁合金。适于工业化生产。
具体实施方式
根据本发明，提供一高弹性模量镁基复合材料，包括下述重量百分比含量的组分：
钇和/或钕 1.0-10.0％，
SiC 1.0-15.0％，
锡、锑和锌中的至少一种 1.0-5.0％，
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％。
上述钇和/或钕，以及锡、锑和锌中的至少一种是本发明添加的合金元素，合金元素和SiC的添加总重量占所述镁基复合材料的3.0-30.0％。
上述钇和/或钕是指钇和钕可以单独使用也可以同时使用，同时使用时，钇和钕的重量比可以为6.9:3.0-8.9:1.0、7.9-8.9:1.0、6.9:3.0、7.9:1.0或8.9:1.0。
在本发明的一个优选的技术方案中，上述SiC的重量百分含量优选为4.0-15.0％，更优选为5.0-15％，如9.9-15.0％或者8-10％或者8.0-15％。
在本发明的另一个优选的技术方案中，上述钇和/或钕的重量百分含量优选为8.9-9.9％。
本发明的高弹性模量镁基复合材料，还可以包含有占高弹性模量镁基复合材料总量为小于等于2％的活性元素X，所述活性元素X选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、锆(Zr)、钙(Ca)、钪(Sc)、镧(La)、铈(Ce)、铕(Eu)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)中的任意一种；各组分重量百分之和为100％。所述活性元素X的重量百分含量优选为1.0-2.0％或者1.0-1.9％；
在本发明一个优选的实施方式中，所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和/或钕 1.0-10.0％，
SiC 4.0-15.0％，
锡、锑、锌中的至少一种 1.0-5.0％，
所述活性元素X 小于等于2％；
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％。
更优选的，所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和/或钕 8.9-9.9％，
SiC 5.0-15％，
锡、锑、锌中的至少一种 1.0-5.0％，
所述活性元素X 1.0-2.0％或者1.0-1.9％；
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％。
根据本发明的另一个优选的技术方案，所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和钕 8.9-9.9％，
SiC 9.9-15.0％或者8-10％或者8.0-15％，
锡、锑、锌中的一种或两种 2.0-5.0％，
所述活性元素X 1.0-2.0％；
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％.
上述SiC为SiC颗粒，粒径为1.0-20μm，具体可以为β-SiCp。
更进一步的，本发明提供一种高模量镁基复合材料的制备方法，包括下述步骤：
1)在纯镁锭上打孔，孔的直径为2.0-2.5cm；对SiC颗粒进行表面改性处理，烘干后将其装入孔内得到装有SiC颗粒的纯镁锭；
2)熔铸：将步骤1)得到的装有SiC颗粒的纯镁锭放入铁坩埚中在Ar气保护气氛下加热至730-750℃，待纯镁锭熔化后，对熔体进行搅拌后，迅速升温至770-780℃待纯镁锭熔化纯锌和其余组分的中间合金并搅拌，精炼扒渣，浇铸，得到铸锭；控制所有中间合金完全熔化及精炼扒渣至浇铸时间小于等于4分钟。
本发明镁基复合材料的制备方法中，如果组分中含有锌，Zn以纯锌的方式加入纯镁熔体内。上述方法中，按设计的高模量镁基复合材料组分配比分别取各组分，其中：Mg用纯镁的方式加入，SiC颗粒用微米级尺寸(粒径为1.0-20μm)的β-SiCp加入，其余组分以镁基中间合金的形式加入。
本发明的高模量镁基复合材料的制备方法，还包括将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理及200-250℃/2-72h时效处理后获得高模量镁基复合材料；或者优选的，将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理后，于300-450℃挤压、热轧或热锻后进行490-500℃/0.5-1.5h固溶处理，然后，进行200-250℃/2-72h时效处理，分别获得高模量镁基复合材料挤压材、热轧材或热锻材。
本发明所指镁合金含重量为小于等于2％的活性元素X是为了细化晶粒，改善晶界结构，提高镁合金的塑性。
实施例
下述实施例中所述的百分含量如无特别说明，均为重量百分含量。
本发明提供表1-4所示的不同组分配比实施例，组分中杂质含量不超过0.1％，除表格中列出的组分外，剩余的是Mg。
实施例1、本发明镁基复合材料的制备及其性能鉴定
本发明实施例中，按照表1-表4(X选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、锆(Zr)、钙(Ca)、钪(Sc)、镧(La)、铈(Ce)、铕(Eu)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)中的任意一种)中所示的组分配比分别制备镁基复合材料，具体制备方法如下所述：
1、按设计的高模量镁基复合材料组分配比分别取各组分，其中：Mg用纯镁的方式加入，SiC颗粒用微米级尺寸的β-SiCp(粒径为1.0-20μm)加入，Zn用纯锌的方式加入，其余组分以镁基中间合金的形式加入；
2、在纯镁锭上打孔，孔的直径为2.0-2.5cm；对β-SiCp颗粒进行表面改性处理，烘干后将其装入孔内；其中表面改性处理的方法为将SiC颗粒在浓度为2％的HF溶液中浸泡12h，然后超声清洗12min，再用蒸馏水洗涤至中性(用PH试纸检验其酸碱性)，最后在200℃烘箱中烘干备用。
3、将步骤2得到的装有β-SiCp颗粒的纯镁锭放入铁坩埚中在Ar气保护气氛下加热至740℃，待纯镁锭熔化后，以300rpm的速度对熔体进行搅拌2分钟后，迅速升温至775℃，然后，加入其余组分的镁基中间合金，和纯锌(如果复合材料不含纯锌则不加)并搅拌，精炼扒渣，浇铸，得到铸锭；控制所有中间合金完全熔化及精炼扒渣至浇铸时间小于等于4分钟。
4、制备的镁基复合材料铸锭，经520℃/12h均匀化处理及215℃/12h时效处理得到的铸件，或经520℃/12h均匀化处理后热轧、热锻或热挤压，然后，进行500℃/1h固溶处理，进行215℃/12h时效处理得到的热加工坯料，其室温拉伸性能测试方法按GB/T228-2010，试样标距段直径为6mm，标距长度为30mm，拉伸速度为0.5mm/min。
其中：热轧、热锻、热挤压参数为350℃，热轧、热锻或热挤压后进行500℃/1h固溶处理，然后，进行215℃/12h时效处理。
本发明实施例中：
铸锭，经520℃/12h均匀化处理及215℃/12h时效处理得到的铸件，定义为A制备方法。
经520℃/12h均匀化处理后热轧、热锻或热挤压，然后，进行500℃/1h固溶处理，然后进行215℃/12h时效处理得到的热加工料分别定义为B、C、D制备方法。
实施例的合金元素与SiC颗粒重量百分含量、制备方法及力学性能参数见表1、表2、表3和表4。上述方法中X选自铝(Al)、钛(Ti)、银(Ag)、锆(Zr)、钙(Ca)、钪(Sc)、镧(La)、铈(Ce)、铕(Eu)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)中的任意一种，经过试验验证，这些活性元素的在上述范围内的选择之间的效果没有明显差异。
从实施例1-60得到的性能参数可以看出：在镁合金中添加一定量的SiC颗粒可以显著提高其弹性模量，得到高模量镁基复合材料。由表1-表4的结果可以看出:
1)当SiC的重量百分含量在1.0-15.0％之间，钇和/或钕的质量百分含量在1.0-10.0％的范围，锡、锑、锌中的至少一种1.0-5.0％，弹性模量达到50GPa以上，抗拉强度在340MPa以上；SiC的重量百分含量超过15％时，虽然弹性模量很高，但是，延展率大幅度的下降。
2)当钇和/或钕的质量百分含量在8.9-9.9％的范围，并且，当SiC的重量百分含量在5.0-15.0％之间，并且添加活性元素X为1.0-2.0％时，所获得的镁基复合材料的性能更加优异，弹性模量达到65GPa以上，抗拉强度在400MPa以上，延展率也在3.5％以上，特别是钇和钕的比例范围为6.9:3.0-8.9:1.0。
由此可见，本发明的通过优化了SiC的配比，特别是其与合金元素和活性元素的组配，产生了协同增效的优异效果，大幅度的提高了镁基复合材料的弹性模量和抗拉强度，并且保持了良好的延展性。
并且，利用方法B、C或D进行热轧、热锻或热挤压后可明显提高抗拉强度和延展性。
表1.制备方法A制备的复合材料
表2.制备方法B制备的复合材料
表3.制备方法C制备的复合材料
表4.制备方法D制备的复合材料

Claims (6)

1.一种含SiC颗粒的镁基复合材料，包括下述重量百分比含量的组分：
钇和钕 1.0-10.0％，钇和钕的重量比为 7.9-8.9:1.0；
SiC 1.0-15.0％，SiC为SiC颗粒，粒径为 1.0-20μm；
锡、锑中的至少一种 1.0-5.0％；
余量为镁；
各组分重量百分之和为 100％；
其制备方法为：
1)在镁锭上打孔，孔的直径为2.0-2.5cm；对SiC颗粒进行表面改性处理，烘干后将其装入孔内得到装有SiC颗粒的纯镁锭；
2)熔铸：将步骤1)得到的装有SiC颗粒的纯镁锭在Ar气保护气氛下加热至730-750℃，待纯镁锭和其余组分的中间合金熔化后，对熔体进行搅拌后，迅速升温至770-780℃，然后，加入其余组分，精炼扒渣，浇铸，得到铸锭；控制所有中间合金完全熔化及精炼扒渣至浇铸时间小于等于4分钟；
将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理及200-250℃/2-72h时效处理后获得镁基复合材料；
或者
将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理后，于300-450℃热挤压、热轧或热锻后进行490-500℃/0.5-1.5h固溶处理，然后，进行200-250℃/2-72h时效处理，分别获得镁基复合材料的挤压材、热轧材或热锻材。
2.根据权利要求1所述的镁基复合材料，其特征在于：所述镁基复合材料，还包含有占所述镁基复合材料总重量的0-2％的活性元素X，所述活性元素X选自铝、钛、银、锆、钙、钪、镧、铈、铕、镨、钷和钐中的任意一种；各组分重量百分之和为100％。
3.根据权利要求2所述的镁基复合材料，其特征在于：所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和钕 4.0-10.0％，
SiC 4.0-15.0％，
锡、锑中的至少一种 1.0-5.0％，
所述活性元素X 小于等于2％；
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％。
4.根据权利要求2所述的镁基复合材料，其特征在于：所述镁基复合材料由下述重量份数比的组分组成：
钇和钕 8.9-9.9％，
SiC 9.9-15.0％，
锡、锑中的一种或两种 2.0-5.0％，
所述活性元素X 1.0-2.0％；
余量为镁；各组分重量百分之和为 100％。
5.制备如权利要求1-4中任意一项所述的镁基复合材料的方法，包括下述步骤：
1)在镁锭上打孔，孔的直径为2.0-2.5cm；对SiC颗粒进行表面改性处理，烘干后将其装入孔内得到装有SiC颗粒的纯镁锭；
2)熔铸：将步骤1)得到的装有SiC颗粒的纯镁锭在Ar气保护气氛下加热至730-750℃，待纯镁锭和其余组分的中间合金熔化后，对熔体进行搅拌后，迅速升温至770-780℃，然后，加入其余组分，精炼扒渣，浇铸，得到铸锭；控制所有中间合金完全熔化及精炼扒渣至浇铸时间小于等于4分钟；
将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理及200-250℃/2-72h时效处理后获得镁基复合材料；
或者
将所述铸锭经500-525℃/2-24h均匀化处理后，于300-450℃热挤压、热轧或热锻后进行490-500℃/0.5-1.5h固溶处理，然后，进行200-250℃/2-72h时效处理，分别获得镁基复合材料的挤压材、热轧材或热锻材。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，其余组分均以镁基中间合金的形式添加。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112458347A (zh) * 2020-10-28 2021-03-09 南京国重新金属材料研究院有限公司 一种Cu-SiCp增强镁合金及其制备方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105063446B (zh) * 2015-08-12 2017-09-19 中国兵器工业第五九研究所 一种颗粒增强镁基复合材料制备方法
CN105463281B (zh) * 2016-01-15 2018-02-09 佛山市领卓科技有限公司 一种高强轻金属及其制备方法
CN107488801B (zh) * 2017-09-05 2018-04-13 河北工业大学 一种汽车轮毂用高强耐蚀镁合金复合材料及其制备方法
CN110129608B (zh) * 2019-06-20 2020-11-10 哈尔滨理工大学 SiC颗粒增强AZ91镁基复合材料及其制备方法、应用和散热器外壳

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5059390A (en) * 1989-06-14 1991-10-22 Aluminum Company Of America Dual-phase, magnesium-based alloy having improved properties
KR20020078936A (ko) * 2001-04-11 2002-10-19 학교법인연세대학교 열간 성형성이 우수한 준결정상 강화 마그네슘계 합금
CN102839308A (zh) * 2012-08-24 2012-12-26 中南大学 一种高强高模镁合金及制备方法
CN103421995B (zh) * 2013-07-19 2016-01-20 西安理工大学 碳化硅与准晶及近似相增强镁基复合材料及其制备方法
CN103667839B (zh) * 2014-01-16 2015-11-18 陆明军 一种纳米颗粒增强抗蠕变镁合金及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112458347A (zh) * 2020-10-28 2021-03-09 南京国重新金属材料研究院有限公司 一种Cu-SiCp增强镁合金及其制备方法

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