CN105624494B - 一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法 - Google Patents
一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105624494B CN105624494B CN201610159418.6A CN201610159418A CN105624494B CN 105624494 B CN105624494 B CN 105624494B CN 201610159418 A CN201610159418 A CN 201610159418A CN 105624494 B CN105624494 B CN 105624494B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium
- rare earth
- preparation
- magnesium alloy
- hre
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 23
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 25
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 38
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 28
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 28
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 25
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 18
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 17
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- -1 aluminium manganese Chemical compound 0.000 claims description 10
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 21
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 20
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 10
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 229910021323 Mg17Al12 Inorganic materials 0.000 description 5
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- RRTQFNGJENAXJJ-UHFFFAOYSA-N cerium magnesium Chemical compound [Mg].[Ce] RRTQFNGJENAXJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- DFIYZNMDLLCTMX-UHFFFAOYSA-N gadolinium magnesium Chemical compound [Mg].[Gd] DFIYZNMDLLCTMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007739 conversion coating Methods 0.000 description 1
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RIAXXCZORHQTQD-UHFFFAOYSA-N lanthanum magnesium Chemical compound [Mg].[La] RIAXXCZORHQTQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MIOQWPPQVGUZFD-UHFFFAOYSA-N magnesium yttrium Chemical compound [Mg].[Y] MIOQWPPQVGUZFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C22/00—Alloys based on manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法，涉及镁合金生产技术领域。各组分的质量百分比为：Al：8.3%~9.2%；Zn：0.5%~0.8%；Mn：0.1%~0.3%；LRE：0.8%~1.5%；HRE：0.2%~0.6%；余量为Mg及不可避免的杂质元素，其中LRE代表轻稀土元素，HRE代表重稀土元素。通过半连续铸造方法制备镁合金铸锭，铸锭经过固溶处理后车削成圆锭，然后进行热挤压。本发明制备的镁合金，经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.01684 mg•cm‑2•d‑1，是一种低稀土含量的高耐蚀性变形镁合金。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金生产技术领域。
背景技术
AZ80镁合金由于其优异的性能和低廉的价格，被广泛应用于挤压和锻造生产中，是目前应用最广泛的高强变形镁合金。但由于镁的化学活性较强，具有较小的电负性和较负的电极电位（镁的电负性为1.31，标准电极电位为-2.37V），易与合金中的合金元素及杂质发生电偶腐蚀；同时，镁合金在腐蚀过程中表面形成的氧化镁膜的Pilling-Bedworth比（PBR，即氧化物的摩尔体积与基体金属的摩尔体积之比）为0.81。当PBR<1时，通常认为形成非保护性氧化膜，不能对膜层内部的组织形成有效的保护，因而镁合金很不耐腐蚀。
为了提高镁合金制品的耐腐蚀性，人们开发了很多相关的工艺进行表面改性或者表面处理，如电镀、化学镀、化学转化涂层、阳极氧化、PVD、CVD、离子注入、激光合金化和热喷涂等等，也取得了很好的效果。但提高镁合金自身的耐腐蚀性，开发高耐蚀镁合金，仍具有至关重要的意义。CN101509092A公开了一种含稀土Er元素的耐蚀Mg-Al-Zn-Mn铸造镁合金，由下述组分（重量百分比）组成：Al：8.3～9.7，Zn：0.35～1.0，Mn：0.15～0.50，Er：0.1～0.9，其余为Mg。通过铒元素合金化的作用，细化铸态组织中的初生相，减少初生第二相的数目，改善初生第二相的分布，在不改变已形成的镁铝锌锰系铸造合金主要成分的基础上，使镁铝锌锰合金的原始铸态组织得到改善，有效提高镁铝锌锰系铸造镁合金抗腐蚀性能。合金室温下在3.5% NaCl溶液中的失重腐蚀速率约为0.54606～1.58355 mg•cm-2•d-1，腐蚀速率没有显著降低。CN104404329A公开了一种高耐腐蚀镁合金材料及其制备方法，合金材料中各组分质量百分数如下：Al：4.5%～5.5%，Zn：1.5%～2%，Mn：0.1%～0.3%，Y：0.1%～0.5%，杂质元素含量：Fe≤0.01%，Ni≤0.003%，Cu≤0.0004%，Si≤0.03%，Ca≤0.002%，其余为镁，5%的NaCl中性盐雾试验120h，腐蚀速度v失<0.008 mg•cm-2•h-1（约合0.192 mg•cm-2•d-1），耐蚀性能良好。
发明内容
本发明的目的是提供一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金。
本发明各原料组分的质量百分比为：
Al：8.3%～9.2%；
Zn：0.5%～0.8%；
Mn：0.1%～0.3%；
LRE：0.8%～1.5%；
HRE：0.2%～0.6%；
余量为Mg及不可避免的杂质元素；
其中LRE代表轻稀土元素，为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu中的至少任意一种；
HRE代表重稀土元素，为Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少任意一种。
本发明通过轻稀土、重稀土的加入，使合金中的第二相由单一的γ-Mg17Al12相转变为离散的共晶Mg17Al12相、针状的Al11RE3相、块状的Al-RE相和Al-Mn-RE相。这是由于：1）RE与Al的电负性差值大于RE与Mg的电负性差值，同时，Al-RE相形成温度要高于Mg17Al12相，所以在凝固过程中优先形成Al-RE相；2）由于Al-RE相的形成，消耗了合金中的Al原子，抑制了Mg17Al12相的形核和长大，使Mg17Al12相由沿晶界连续分布变为离散分布。特别是经过热挤压过程，使合金的组织及第二相均得到进一步的细化。同时，稀土的加入，使镁合金在腐蚀过程中表面形成的氧化镁膜变得致密，阻止了镁合金的进一步腐蚀。本发明的镁合金经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.01684 mg•cm-2•d-1。
进一步地，所述Al、Zn、Mn、Ce和Gd的质量百分比分别为Al：8.82%；Zn：0.77%；Mn：0.15%；Ce：1.08%；Gd：0.32%。该配方制成的产品经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.01684 mg•cm-2•d-1，
本发明另一目的是提出以上含稀土元素的耐蚀变形镁合金的制备方法。
方法包括以下步骤：
1）将原料及5号熔剂分别预热到80～100℃；
2）将铁坩埚预热至200～300℃后加入镁锭，并加入5号熔剂进行覆盖，防止镁在高温过分氧化；
待镁锭完全熔化后，将铁坩埚内熔体升温至720℃以上，然后分批向其中加入铝、锌、LRE源、HRE源、锰源，搅拌20分钟，通氩气精炼，然后静置40分钟；
加入的各原料中组分的质量百分比为：
Al：8.3%～9.2%；
Zn：0.5%～0.8%；
Mn：0.1%～0.3%；
LRE：0.8%～1.5%；
HRE：0.2%～0.6%；
余量为Mg及不可避免的杂质元素；其中LRE代表轻稀土元素，为La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu中的至少任意一种；HRE代表重稀土元素，为Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc、Y中的至少任意一种；
3）采用半连续铸造方式铸造成铸锭，浇道和结晶器通入CO2和SF6的体积比为100∶1的混合气体作为保护气体；
4）将所得铸锭在真空热处理炉中进行固溶处理，然后将固溶处理后的铸锭放入80℃的水中淬火；
5）所得铸锭车削后，进行热挤压，得到镁合金棒材。
本发明采用半连续铸造方式铸造，有利于控制合金中对耐腐蚀性能影响较大的Fe、Cu、Si、Ni元素的含量。本发明主要作用是轻重稀土的混合加入，净化了熔体，降低了杂质，改变了合金中的第二相，大大提高了合金的耐腐蚀性能。
进一步地，所述步骤2）中，所述镁锭为高纯镁；所述铝为高纯铝；所述锌为高纯锌；所述LRE源为镁-轻稀土中间合金；所述HRE源为镁-重稀土中间合金；所述锰源为含锰10%的铝锰中间合金。该具体优选的原料可产生的特殊优良效果：采用高纯铝、高纯锌可避免杂质元素（Fe、Cu、Si、Ni）对合金耐腐蚀性能的影响；采用中间合金添加，可避免溶质原子与镁之间由于熔点及密度相差较大带来的偏析及收得率较低的问题。
所述步骤2）中，铁坩埚内熔体升温至740℃以上，再加入铝、锌、LRE源、HRE源、锰源。该温度可使稀土的收得率提高。
所述步骤4）中，固溶处理工艺为420℃保温24小时。该温度下，固溶后合金中的第二相Mg17Al12全部回溶到基体中，同时晶粒长大较小。
所述步骤5）中，所述热挤压处理是：将铸锭车削成直径为92mm的圆锭，将圆锭在200℃～240℃的环境下预热2小时～2.5小时，然后在挤压温度为200℃~240℃，挤压比为22∶1，挤压速度为0.1～0.5mm/s的条件下对圆锭进行挤压操作。该具体工艺可低温低速挤压，可使合金获得极细的晶粒组织。本发明合金的晶粒尺寸约为0.7～0.9μm。
附图说明
图1为实施例1、2、3与对比例所述镁合金经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时后的腐蚀速率曲线。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的含稀土元素的耐蚀变形镁合金，其组成及各组分的质量百分比为：Al：8.82%；Zn：0.77%；Mn：0.15%；Ce：1.08%；Gd：0.32%；余量为Mg及不可避免的杂质元素。其中，镁锭为高纯镁；铝为高纯铝；锌为高纯锌；锰源为含锰10%的铝锰中间合金，铈为含铈20%的镁铈中间合金、钆为含钆20%的镁钆中间合金。
5号熔剂的成份见下表：
熔铸工艺为：将所有原料及5号熔剂分别预热到100℃。将镁加入到预热至250℃的铁坩埚中，并加入熔剂进行覆盖，待镁完全熔化后，熔体升温至730℃时，分批向其中加入预热的高纯铝、高纯锌、含铈20%的镁铈中间合金、含钆20%的镁钆中间合金、含锰10%的铝锰中间合金，此过程中保持熔体温度不低于720℃，全部加完后，搅拌20分钟，通氩气精炼，然后静置40分钟。采用半连续铸造方式铸造成镁合金铸锭，浇道和结晶器通入CO2和SF6体积比为100:1的混合气体作为保护气体；将所得铸锭在真空热处理炉中以420℃保温24小时，而后将铸锭放入80℃的水中淬火；将铸锭车削成直径为92mm的圆锭，将圆锭在200℃的环境下预热2小时，然后在挤压温度为200℃，挤压比为22:1，挤压速度为0.1mm/s的条件下对圆锭进行挤压操作。
结果：本实施例合金经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.01684mg•cm-2•d-1。
实施例2：
本实施例的含稀土元素的耐蚀变形镁合金，其组成及各组分的质量百分比为：Al：8.3%；Zn：0.5%；Mn：0.3%；Ce：1.5%；Y：0.2%；余量为Mg及不可避免的杂质元素。
熔铸工艺为：将所有原料及5号熔剂预热到80℃，将镁加入到预热至200℃的铁坩埚中，并加入5号熔剂进行覆盖；待镁完全熔化后，熔体升温至740℃时，分批向其中加入高纯铝、高纯锌、含铈20%的镁铈中间合金、含钇20%的镁钇中间合金、含锰10%的铝锰中间合金，此过程中保持熔体温度不低于720℃，全部加完后，搅拌20分钟，通氩气精炼，然后静置40分钟；采用半连续铸造方式铸造成镁合金铸锭，浇道和结晶器通入CO2和SF6体积比为100:1的混合气体作为保护气体；将所得铸锭在真空热处理炉中以420℃保温24小时，而后将铸锭放入80℃的水中淬火；将铸锭车削成直径为92mm的圆锭，将圆锭在200℃的环境下预热2小时，然后在挤压温度为200℃，挤压比为22:1，挤压速度为0.3mm/s的条件下对圆锭进行挤压操作。
结果：本实施例合金经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.02575mg•cm-2•d-1。
实施例3：
本实施例的含稀土元素的耐蚀变形镁合金，其组成及各组分的质量百分比为：Al：9.2%；Zn：0.8%；Mn：0.1%；La：0.8%；Gd：0.6%；余量为Mg及不可避免的杂质元素。
熔铸工艺为：将所有原料及熔剂预热到100℃，将镁加入到预热至300℃的铁坩埚中，并加入5号熔剂进行覆盖；待镁完全熔化后，熔体升温至720℃时，分批向其中加入高纯铝、高纯锌、含镧20%的镁镧中间合金、含钆20%的镁钆中间合金、含锰10%的铝锰中间合金，此过程中保持熔体温度不低于720℃，全部加完后，搅拌20分钟，通氩气精炼，然后静置40分钟；采用半连续铸造方式铸造成镁合金铸锭，浇道和结晶器通入CO2和SF6体积比为100:1的混合气体作为保护气体；将所得铸锭在真空热处理炉中以420℃保温24小时，而后将铸锭放入80℃的水中淬火；将铸锭车削成直径为92mm的圆锭，将圆锭在240℃的环境下预热2.5小时，然后在挤压温度为240℃，挤压比为22:1，挤压速度为0.5mm/s的条件下对圆锭进行挤压操作。
结果：本实施例合金经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.05896mg•cm-2•d-1。
对比例：
对比例为AZ80变形镁合金，其组成及各组分的质量百分比为：Al：8.5%；Zn：0.6%；Mn：0.2%；余量为Mg及不可避免的杂质元素。
熔铸工艺为：将所有原料及熔剂预热到100℃，将镁加入到预热至200℃的铁坩埚中，并加入5号熔剂进行覆盖；待镁完全熔化后，熔体升温至730℃时，分批向其中加入高纯铝、高纯锌、含锰10%的铝锰中间合金，此过程中保持熔体温度不低于720℃，全部加完后，搅拌20分钟，通氩气精炼，然后静置40分钟；采用半连续铸造方式铸造成镁合金铸锭，浇道和结晶器通入CO2和SF6体积比为100:1的混合气体作为保护气体；将所得铸锭在真空热处理炉中以420℃保温24小时，而后将铸锭放入80℃的水中淬火；将铸锭车削成直径为92mm的圆锭，将圆锭在200℃的环境下预热2小时，然后在挤压温度为200℃，挤压比为22:1，挤压速度为0.5mm/s的条件下对圆锭进行挤压操作。
结果：本对比例合金经过35℃，5%NaCl中性盐雾试验100小时，腐蚀速率为0.40505mg•cm-2•d-1。
从图1中可见：采用本发明工艺制成的合金具有极好的耐蚀性能，实施例1的耐蚀性能特别突出。
Claims (6)
1.一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）将原料及5号熔剂分别预热到80～100℃；
2）将铁坩埚预热至200～300℃后加入镁锭，并加入5号熔剂进行覆盖；
待镁锭完全熔化后，将铁坩埚内熔体升温至720℃以上，然后分批向其中加入铝、锌、LRE源、HRE源、锰源，搅拌20分钟，通氩气精炼，然后静置40分钟；
加入的各原料中组分的质量百分比为：
Al：8.3%～9.2%；
Zn：0.5%～0.8%；
Mn：0.1%～0.3%；
LRE：0.8%～1.5%；
HRE：0.2%～0.6%；
余量为Mg及不可避免的杂质元素；其中LRE代表轻稀土元素La或Ce；HRE代表重稀土元素Gd或Y；
3）采用半连续铸造方式铸造成铸锭，浇道和结晶器通入CO2和SF6的体积比为100∶1的混合气体作为保护气体；
4）将所得铸锭在真空热处理炉中进行固溶处理，然后将固溶处理后的铸锭放入80℃的水中淬火；
5）所得铸锭车削后，进行热挤压，得到镁合金棒材；
所述热挤压处理是：将铸锭车削成直径为92mm的圆锭，将圆锭在200℃～240℃的环境下预热2小时～2.5小时，然后在挤压温度为200℃~240℃，挤压比为22∶1，挤压速度为0.1～0.5mm/s的条件下对圆锭进行挤压操作。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤2）中，所述镁锭为高纯镁。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤2）中，所述铝为高纯铝；所述锌为高纯锌；所述LRE源为镁-轻稀土中间合金；所述HRE源为镁-重稀土中间合金；所述锰源为含锰10%的铝锰中间合金。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤2）中，铁坩埚内熔体升温至740℃以上，再加入铝、锌、LRE源、HRE源、锰源。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述步骤4）中，固溶处理工艺为420℃保温24小时。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的制备方法，其特征在于所述Al、Zn、Mn、Ce和Gd的投入质量占原料总质量百分比分别为Al：8.82%；Zn：0.77%；Mn：0.15%；Ce：1.08%；Gd：0.32%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610159418.6A CN105624494B (zh) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | 一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610159418.6A CN105624494B (zh) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | 一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105624494A CN105624494A (zh) | 2016-06-01 |
| CN105624494B true CN105624494B (zh) | 2018-03-20 |
Family
ID=56039835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610159418.6A Active CN105624494B (zh) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | 一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105624494B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107150188A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-12 | 东北大学 | 一种镁铝锌铈钇合金及其制备方法和应用 |
| CN107299304B (zh) * | 2017-06-23 | 2019-09-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种细化热挤压镁合金显微组织的方法 |
| CN111197134A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-05-26 | 嘉丰工业科技（惠州）有限公司 | 一种具有高散热性能的稀土镁合金材料及其制备方法 |
| KR102210236B1 (ko) * | 2018-12-14 | 2021-02-01 | 울산과학기술원 | 마그네슘 합금재 및 이의 제조방법 |
| CN109706336B (zh) * | 2019-02-28 | 2021-01-05 | 西南大学 | 一种超细晶高强塑性稀土镁合金的低成本制备方法 |
| CN110846525B (zh) * | 2019-11-29 | 2020-10-23 | 内蒙古工业大学 | 一种铝-硅-镁铸造合金力学性能的改善方法 |
| CN112322948A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-02-05 | 中国兵器科学研究院宁波分院 | 一种镁合金及其制备方法 |
| CN115725882B (zh) * | 2022-11-21 | 2024-01-09 | 郑州轻研合金科技有限公司 | 一种高强韧az系镁合金板材及其制备方法 |
| CN116121611A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-05-16 | 重庆大学 | 一种高耐腐蚀性、高强韧的Mg-Zn-Sc-Al镁合金及其制备方法 |
| CN117660819B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-05-07 | 龙南龙钇重稀土科技股份有限公司 | 高强可溶镁合金及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100999799A (zh) * | 2007-01-09 | 2007-07-18 | 重庆大学 | 一种镁合金 |
| CN101092671A (zh) * | 2007-07-05 | 2007-12-26 | 北京有色金属研究总院 | 低成本含稀土的耐热镁合金及其制备方法 |
| CN100519799C (zh) * | 2007-12-29 | 2009-07-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 含铈镧高强耐蚀压铸镁合金 |
| CN101643873A (zh) * | 2009-09-01 | 2010-02-10 | 李扬德 | 一种耐腐蚀高强度稀土镁合金及其制造工艺 |
| CN101831581B (zh) * | 2010-05-22 | 2012-07-04 | 山西华天辰贸易有限责任公司 | 高强高韧稀土镁合金 |
| CN102051509A (zh) * | 2010-12-28 | 2011-05-11 | 西安工业大学 | 高强韧耐热Mg—Al—RE—Mn变形镁合金及其板材的制备方法 |
| CN103131924A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-06-05 | 重庆大学 | 含Sm的Mg-Al-Zn系耐热变形镁合金 |
| CN103276264B (zh) * | 2013-06-21 | 2014-11-26 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种低成本热强变形镁合金及其制备方法 |
| CN103774014B (zh) * | 2014-01-18 | 2016-03-30 | 中南大学 | 一种中强耐热镁合金厚板的成形工艺 |
| CN105220045A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-01-06 | 朱丽兰 | 一种添加稀土Y或Ce的AZ91镁合金及其制备工艺 |
-
2016
- 2016-03-21 CN CN201610159418.6A patent/CN105624494B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105624494A (zh) | 2016-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105624494B (zh) | 一种含稀土元素的耐蚀变形镁合金及其制备方法 | |
| Yamada et al. | Enhanced age-hardening and formation of plate precipitates in Mg–Gd–Ag alloys | |
| US9017604B2 (en) | Magnesium alloys containing rare earths | |
| CN100557053C (zh) | 高强高韧耐蚀Al-Zn-Mg-（Cu）合金 | |
| Zhang et al. | Microstructures, tensile properties and corrosion behavior of die-cast Mg–4Al-based alloys containing La and/or Ce | |
| CN107447150B (zh) | 一种耐蚀结构铝合金及制备方法 | |
| US10900103B2 (en) | Magnesium-lithium alloy, rolled material and shaped article | |
| CN102978460A (zh) | Al-Fe-Ni-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 | |
| CN103014581B (zh) | 一种热浸镀锌铝镁锆合金及其制备方法 | |
| Boroujeny et al. | Effects of SIMA (Strain Induced Melt Activation) on microstructure and electrochemical behavior of Al-Zn-In sacrificial anodes | |
| CN110592445B (zh) | 720-740MPa冷挤压Al-Zn-Mg-Cu-Ti铝合金及制备方法 | |
| Ren et al. | Effect of ECAP temperature on formation of triple heterogeneous microstructure and mechanical properties of Zn–1Cu alloy | |
| EP3399060B1 (en) | Method for manufacturing magnesium alloy having excellent mechanical properties and corrosion resistance | |
| CN106756363B (zh) | 一种耐腐蚀、抗高温蠕变压铸镁合金及其制备方法 | |
| CN105543603A (zh) | 一种低稀土高强度变形镁合金及其制备方法 | |
| CN102776409A (zh) | 一种耐蚀铜合金的制备工艺 | |
| CN106521274A (zh) | 一种高强度镁‑锂‑铝‑钇‑钙合金及其制备方法 | |
| CN105779837A (zh) | 一种含Gd牺牲阳极镁合金 | |
| CN104928549B (zh) | 一种高强度高弹性模量的铸造镁稀土合金及其制备方法 | |
| Yang et al. | As-cast microstructures and mechanical properties of Mg–4Zn–xY–1Ca (x= 1.0, 1.5, 2.0, 3.0) magnesium alloys | |
| CN106011572A (zh) | 一种高轧制成形能力镁-稀土合金及其制备方法 | |
| CN108315595A (zh) | 一种可铸造且可变形用的环保锌合金 | |
| CN102242300B (zh) | 一种高强韧耐蚀镁合金及其制备方法 | |
| CN105821269A (zh) | 一种高强耐疲劳稀土镁合金及其制备方法 | |
| CN103014419A (zh) | Al-Fe-Ge-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |