CN105112822A - 一种抗腐蚀镁钒锶合金材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗腐蚀镁钒锶合金材料及其制备方法。所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉40~58份、钒粉21~38份、锶粉18~40份、石墨纤维3~16份、硼纤维5~10份、粉煤灰粉末1~8份、铈粉1~5份、氧化钙粉末1~5份和添加物粉末1~10份。本发明还公开了一种上述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法。本发明制备方法简单，操作方便，且所制备的镁钒锶合金材料具有良好的抗腐蚀性能，弥补普通镁合金的不足，可扩宽镁合金材料的应用领域。

Description

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及复合材料领域，特别涉及一种抗腐蚀镁钒锶合金材料及其制备方法。

背景技术

镁合金是继钢材和铝材之后的第三大工程材料。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。由于镁合金具有强度高、加工性优良、电磁屏蔽性能优异以及可回收利用等优点，广泛应用于汽车、工业制造、航空等领域。然而，由于镁合金化学性质活泼、易燃、强度不高、不耐热、易腐蚀，限制镁合金的更广泛的应用。

发明内容

要解决的技术问题是：为了解决镁合金材料化学性质活泼和一腐蚀的缺点，提供一种抗腐蚀镁钒锶合金材料及其制备方法。

技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉40~58份、钒粉21~38份、锶粉18~40份、石墨纤维3~16份、硼纤维5~10份、粉煤灰粉末1~8份、铈粉1~5份、氧化钙粉末1~5份和添加物粉末1~10份。

优选的，所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉50份、钒粉30份、锶粉28份、石墨纤维10份、硼纤维7份、粉煤灰粉末4份、铈粉2份、氧化钙粉末2份和添加物5份。

优选的，所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉45份、钒粉25份、锶粉30份、石墨纤维7份、硼纤维5份、粉煤灰粉末3份、铈粉1份、氧化钙粉末4份和添加物7份。

优选的，所述镁粉、所述钒粉、所述锶粉和所述铈粉的粒径均为200~250目。

优选的，所述石墨纤维和所述硼纤维长度均为10~50um。

优选的，所述粉煤灰粉末的平均粒径小于15um，所述氧化钙粉末的平均粒径小于20um。

优选的，所述添加物粉末包括铌盐、钽盐、钨盐、钼盐中的一种或多种。

一种上述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法，包括以下步骤：

先按上述组分份数称取原料；再将原料中的镁粉、锶粉、氧化钙粉末、铈粉、粉煤灰粉末依次置于熔炼炉中熔炼，在保护气氛中，升温速度为250°/h，升温至950°后，依次加入剩余原料中的石墨纤维、硼纤维、添加物粉末和钒粉，继续熔炼1h，之后再降温至650°，开始浇铸，待浇铸件冷却至320°后，以1.2m/min的速度压铸，当压铸变形量达到18%后，于150°/h的速度升温至500°并保温5h，然后再于250°进行时效处理4h，自然冷却至室温后即可。

本发明具有以下有益效果：采用上述技术方案，本发明制备方法简单，操作方便，且所制备的镁钒锶合金材料具有良好的抗腐蚀性能，弥补普通镁合金的不足，可扩宽镁合金材料的应用领域。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉40份、钒粉21份、锶粉18份、石墨纤维3份、硼纤维5份、粉煤灰粉末1份、铈粉1份、氧化钙粉末1份和添加物粉末1份。

其中，所述添加物粉末包括硝酸铌和硝酸钽，且硝酸铌和硝酸钽的份数均为0.5份；所述铌盐为硝酸铌，所述钽盐为草酸钽。

此外，以上各原料中，所述镁粉、所述钒粉、所述锶粉和所述铈粉的粒径均为200~250目。所述石墨纤维和所述硼纤维长度均为10~50um。所述粉煤灰粉末的平均粒径小于15um，所述氧化钙粉末的平均粒径小于20um。

上述所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法，包括以下步骤：

先按上述组分份数称取原料；再将原料中的镁粉、锶粉、氧化钙粉末、铈粉、粉煤灰粉末依次置于熔炼炉中熔炼，在保护气氛中，升温速度为250°/h，升温至950°后，依次加入剩余原料中的石墨纤维、硼纤维、添加物粉末和钒粉，继续熔炼1h，之后再降温至650°，开始浇铸，待浇铸件冷却至320°后，以1.2m/min的速度压铸，当压铸变形量达到18%后，于150°/h的速度升温至500°并保温5h，然后再于250°进行时效处理4h，自然冷却至室温后即可。

实施例2

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉58份、钒粉38份、锶粉40份、石墨纤维16份、硼纤维10份、粉煤灰粉末8份、铈粉5份、氧化钙粉末5份和添加物粉末10份。

其中，所述添加物粉末包括钨盐和钼盐，且硝酸钨和硝酸钼分别为4份和6份；所述钨盐为氯化钨，所述钼盐为硝酸钼。

其他内容和本实施例中所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法的具体步骤可参见实施例1，在此不再赘述。

实施例3

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉48份、钒粉32份、锶粉26份、石墨纤维14份、硼纤维4份、粉煤灰粉末5份、铈粉3份、氧化钙粉末3份和添加物粉末6份。

其中，所述添加物粉末包括铌盐、钽盐和钨盐，且铌盐、钽盐和钨盐的份数均为2份；所述铌盐为硝酸铌，所述钽盐为草酸钽，所述钨盐为氯化钨。

其他内容和本实施例中所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法的具体步骤可参见实施例1，在此不再赘述。

实施例4

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉50份、钒粉30份、锶粉28份、石墨纤维10份、硼纤维7份、粉煤灰粉末4份、铈粉2份、氧化钙粉末2份和添加物5份。

其中，所述添加物粉末包括钽盐、钨盐和钼盐，且钽盐、钨盐和钼盐的份数分别为1份、2份和2份；所述钽盐为草酸钽，所述钨盐为氯化钨，所述钼盐为硝酸钼。

其他内容和本实施例中所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法的具体步骤可参见实施例1，在此不再赘述。

实施例5

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉45份、钒粉25份、锶粉30份、石墨纤维7份、硼纤维5份、粉煤灰粉末3份、铈粉1份、氧化钙粉末4份和添加物7份。

其中，所述添加物粉末包括铌盐，且铌盐为7份；所述铌盐为硝酸铌。

其他内容和本实施例中所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法的具体步骤可参见实施例1，在此不再赘述。

对比例1

本实施例中，在实施例4的基础上，去掉硼纤维和粉煤灰粉末，其他内容调节不变。具体内容如下：

一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉50份、钒粉30份、锶粉28份、石墨纤维10份、铈粉2份、氧化钙粉末2份和添加物5份。

其中，所述添加物粉末包括钽盐、钨盐和钼盐，且钽盐、钨盐和钼盐的份数分别为1份、2份和2份；所述钽盐为草酸钽，所述钨盐为氯化钨，所述钼盐为硝酸钼。

此外，以上各原料中，所述镁粉、所述钒粉、所述锶粉和所述铈粉的粒径均为200~250目。所述石墨纤维的长度为10~50um。所述氧化钙粉末的平均粒径小于20um。

上述所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法，包括以下步骤：

先按上述组分份数称取原料；再将原料中的镁粉、锶粉、氧化钙粉末、铈粉依次置于熔炼炉中熔炼，在保护气氛中，升温速度为250°/h，升温至950°后，依次加入剩余原料中的石墨纤维、添加物粉末和钒粉，继续熔炼1h，之后再降温至650°，开始浇铸，待浇铸件冷却至320°后，以1.2m/min的速度压铸，当压铸变形量达到18%后，于150°/h的速度升温至500°并保温5h，然后再于250°进行时效处理4h，自然冷却至室温后即可。

对比例2

本实施例中，在实施例5的基础上，去掉钒粉、氧化钙粉末和添加物，其他内容调节不变。具体内容如下：

一种抗腐蚀镁基合金材料，由以下重量份的原料制成：镁粉45份、锶粉30份、石墨纤维7份、硼纤维5份、粉煤灰粉末3份和铈粉1份。

以上各原料中，所述镁粉、所述锶粉和所述铈粉的粒径均为200~250目。所述石墨纤维和所述硼纤维长度均为10~50um。所述粉煤灰粉末的平均粒径小于15um。

上述所述的抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法，包括以下步骤：

先按上述组分份数称取原料；再将原料中的镁粉、锶粉、铈粉、粉煤灰粉末依次置于熔炼炉中熔炼，在保护气氛中，升温速度为250°/h，升温至950°后，依次加入剩余原料中的石墨纤维和硼纤维，继续熔炼1h，之后再降温至650°，开始浇铸，待浇铸件冷却至320°后，以1.2m/min的速度压铸，当压铸变形量达到18%后，于150°/h的速度升温至500°并保温5h，然后再于250°进行时效处理4h，自然冷却至室温后即可。

对以上各实施例及对比例所制备的镁合金材料进行腐蚀性能测试，在5%Nacl溶液中侵泡24h、48h和72h分别测试腐蚀率，详细测试结果见下表：

由上表可知，实施例1至5所制备的镁合金材料的抗腐蚀性能较好。其中，各组分在抗腐蚀性能上均发挥重要作用，缺一不可。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明原来的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗腐蚀镁钒锶合金材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：镁粉40~58份、钒粉21~38份、锶粉18~40份、石墨纤维3~16份、硼纤维5~10份、粉煤灰粉末1~8份、铈粉1~5份、氧化钙粉末1~5份和添加物粉末1~10份。

2.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金复合材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：镁粉50份、钒粉30份、锶粉28份、石墨纤维10份、硼纤维7份、粉煤灰粉末4份、铈粉2份、氧化钙粉末2份和添加物5份。

3.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金复合材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：镁粉45份、钒粉25份、锶粉30份、石墨纤维7份、硼纤维5份、粉煤灰粉末3份、铈粉1份、氧化钙粉末4份和添加物7份。

4.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金复合材料，其特征在于：所述镁粉、所述钒粉、所述锶粉和所述铈粉的粒径均为200~250目。

5.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金复合材料，其特征在于：所述石墨纤维和所述硼纤维长度均为10~50um。

6.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金复合材料，其特征在于：所述粉煤灰粉末的平均粒径小于15um，所述氧化钙粉末的平均粒径小于20um。

7.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金复合材料，其特征在于：所述添加物粉末包括铌盐、钽盐、钨盐、钼盐中的一种或多种。

8.一种由权利要求1~7任一项所述的一种抗腐蚀镁钒锶合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

先按上述组分份数称取原料；再将原料中的镁粉、锶粉、氧化钙粉末、铈粉、粉煤灰粉末依次置于熔炼炉中熔炼，在保护气氛中，升温速度为250°/h，升温至950°后，依次加入剩余原料中的石墨纤维、硼纤维、添加物粉末和钒粉，继续熔炼1h，之后再降温至650°，开始浇铸，待浇铸件冷却至320°后，以1.2m/min的速度压铸，当压铸变形量达到18%后，于150°/h的速度升温至500°并保温5h，然后再于250°进行时效处理4h，自然冷却至室温后即可。