CN107354354A - 一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 - Google Patents
一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107354354A CN107354354A CN201710833323.2A CN201710833323A CN107354354A CN 107354354 A CN107354354 A CN 107354354A CN 201710833323 A CN201710833323 A CN 201710833323A CN 107354354 A CN107354354 A CN 107354354A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- damping
- magnesium lithium
- lithium alloy
- alpha
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
-
- 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
-
- 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
- C22F1/02—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
-
- 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)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有高阻尼的含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺,按重量百分比计,合金的组成为:Li:6.0‑10.0wt.%,Bi:1.0‑4.0wt.%,In:0.6‑3.2wt.%,Y:0.1‑0.3wt.%,W:0.1‑0.4wt.%,Se:0.1‑0.2wt.%,V:0.1‑0.2wt.%,余量为镁。本发明提供的一种具有高阻尼的含双相α+β的镁锂合金。该材料具有传统镁锂合金的力学性能:弹性模量为50‑70GPa,屈服强度为90‑120MPa,抗拉强度为140‑160MPa,延伸率为6‑18%。并具有传统镁锂合金不具备的高阻尼性能:SDC=40‑45%,传统材料为SDC=30%左右。该合金在氩气的保护下感应熔炼,冶炼加工方法简单,生产成本比较低。在保证阻尼性能的同时,也使得合金的使用寿命有了进一步提高,便于工业化大规模应用。本发明可用于制造在使用温度为100度以下的结构件并具有极其显著的减振效果。
Description
技术领域
本发明涉及合金技术领域,具体地说,涉及一种镁锂合金。
背景技术
将锂元素作为主要合金化元素添加到镁合金中可以制备出世界上最轻的高端金属结构材料镁锂合金。镁锂合金密度一般为1.35-1.65g/cm3。镁锂合金具有良好的导热、导电、延展性,具有高的比强度、比刚度和抗高能粒子穿透能力,是航天、航空及兵器工业、核工业、电子产品等领域最理想的结构材料。镁锂合金比以前广泛使用的镁合金轻很多,而且实现相同强度所需要的板厚也薄,重量可减轻约25%。与铝合金相比,重量可减轻四成以上。
高性能镁锂合金材料具备镁合金很多不具备的特性:(1)普通镁合金常温不易加工,最薄到0.2mm。镁锂合金优异的塑性可以象铝箔一样进行加工;通过轧制、退火工艺,可以得到0.05mm的镁锂合金箔材,最薄可达0.01mm。(2)可用于空间飞行器的电磁屏蔽、绝热保温、高端音响、燃料电池负极、生物医用等。(3)高锻造比冷热复合锻压生产的镁锂合金锻件抗拉性能好,锻坯一致性好,晶粒细小,成功应用于航空军用无人机导航设备的零部件,为我国航空事业的发展做出了贡献。
随着现在工业的快速发展,振动和噪音已经严重地影响着机械设备和电子设备运行的稳定性和可靠性。减振降噪已经成为众多领域急需解决的关键性工程问题。解决该类问题的核心内容就是采用高性能的阻尼合金材料。具有极高阻尼性能的镁锂合金具有低屈服应力、高延展性等特性。在工程使用时低屈服应力可使阻尼合金能较早的进入内耗状态,可以有效地将机械能转化为热能。随着工业技术大加速发展,国民经济各个领域对减振降噪的要求越来越高。高阻尼镁锂合金具有非常大的市场竞争力。市场迫切需要一种能够进行有效振动衰减的高阻尼镁锂合金。
目前现有的镁锂合金材料阻尼性能低,SDC维持在30%左右。在振动量大的工作温度下长时间使用后,会使得产生的振动不能有效及时地变成热能耗散掉。目前,国内外还没有高阻尼镁锂合金相关领域的报道或者具体产业化信息。这种现状严重的制约了镁锂合金在轻量化且振动比较大领域的广泛应用。如何有效地在维持镁锂合金低密度,高的力学性能(强度和韧性)的同时,获得更为优异的减振系数是镁锂合金在全世界范围内进一步推广需要克服的问题,也是目前镁锂合金研究和开发的主要方向。本专利提供了一种具有高阻尼双相α+β镁锂合金及其加工工艺。在装备要求轻量化的条件下当作结构件使用时,不仅可以大大降低重量,还可以通过利用合金的高阻尼进一步降结构件的振动。预计在不久的将来,高阻尼的镁锂合金在能源,电力,通讯,交通等领域会得到大规模的使用,并会在更多的工程领域有更为深入的应用拓展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金。按重量百分比计,合金的组成为:Li: 12.0-20.0wt.%, Bi: 1.0-4.0wt.%, In: 0.6-3.2wt.%, Y: 0.1-0.3wt.%, W: 0.1-0.4wt.%,Se: 0.1-0.2wt.%, V: 0.1-0.2wt.%,余量为镁。
上述镁锂合金的制备方法,包括如下步骤:将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内,并采用碳化硅坩埚。感应加热到750-850度形成合金溶液,并利用电磁搅拌效应充分搅拌10分钟左右。将合金液体在750-850度保温静置10分钟后浇铸到水玻璃或者石墨模具内进行铸造成型。将铸锭在室温下进行变形处理,每道次的轧下量为20-30%。每3道次轧制需要进行一次中间热处理来消除加工硬化,工艺为:240度保温0.8个小时。轧制后的最终热处理工艺为:真空固溶处理370度保温3小时;真空时效处理190度保温4小时。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.提供一种具有高阻尼的含双相α+β的镁锂合金。该材料具有传统镁锂合金的力学性能:弹性模量为50-70GPa,屈服强度为90-120MPa,抗拉强度为140-160MPa,延伸率为6-18%。并具有传统镁锂合金不具备的高阻尼性能:SDC=40-45%,传统材料为SDC=30%左右。
2.该合金在氩气的保护下感应熔炼,冶炼加工方法简单,生产成本比较低。在保证阻尼性能的同时,也使得合金的使用寿命有了进一步提高,便于工业化大规模应用。
3.本发明可用于制造在使用温度为100度以下的结构件并具有极其显著的减振效果。
具体实施方式
实施例1
一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金。按重量百分比计,合金的化学成分为:Li:6.9wt.%, Bi: 1.4wt.%, In: 0.9wt.%, Y: 0.2wt.%, W: 0.2wt.%,Se: 0.1wt.%, V:0.1wt.%,余量为镁。合金的制备方法:将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内,并采用碳化硅坩埚。感应加热到750度,形成合金溶液,并利用电磁效应充分搅拌10分钟左右。将合金液体在750度保温10分钟浇铸到水玻璃模具内进行铸造成型。等完全凝固后取出铸件。将铸锭在室温下进行变形处理,每道次的轧下量为25%。每3道次轧制需要进行一次中间热处理来消除加工硬化。工艺为:240度保温0.8个小时。轧制后的最终热处理工艺为:真空固溶处理370度保温3小时;真空时效处理190度保温4小时。所得的高阻尼镁锂合金力学性能和阻尼性能为:弹性模量为53GPa,屈服强度为92MPa,抗拉强度为149MPa,延伸率为7%,SDC=42%。该合金在室温下使用超过2年时间,未见明显的阻尼性能衰减。
实施例2
一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金。按重量百分比计,合金的化学成分为:Li:8.6wt.%, Bi: 3.2wt.%, In: 1.2wt.%, Y: 0.2wt.%, W: 0.2wt.%,Se: 0.2wt.%, V:0.1wt.%,余量为镁。合金的制备方法:将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内,并采用碳化硅坩埚。感应加热到750度,形成合金溶液,并利用电磁效应充分搅拌10分钟左右。将合金液体在750度保温10分钟浇铸到水玻璃模具内进行铸造成型。等完全凝固后取出铸件。将铸锭在室温下进行变形处理,每道次的轧下量为25%。每3道次轧制需要进行一次中间热处理来消除加工硬化。工艺为:240度保温0.8个小时。轧制后的最终热处理工艺为:真空固溶处理370度保温3小时;真空时效处理190度保温4小时。所得的高阻尼镁锂合金力学性能和阻尼性能为:弹性模量为63GPa,屈服强度为104MPa,抗拉强度为152MPa,延伸率为11%,SDC=42%。该合金在室温下使用超过2年时间,未见明显的阻尼性能衰减。
实施例3
一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金。按重量百分比计,合金的化学成分为:Li:7.4wt.%, Bi: 2.7wt.%, In: 0.8wt.%, Y: 0.1wt.%, W: 0.2wt.%,Se: 0.1wt.%, V:0.2wt.%,余量为镁。合金的制备方法:将如上配比的原料加入到氩气保护的感应电炉内,并采用碳化硅坩埚。感应加热到750度,形成合金溶液,并利用电磁效应充分搅拌10分钟左右。将合金液体在750度保温10分钟浇铸到水玻璃模具内进行铸造成型。等完全凝固后取出铸件。将铸锭在室温下进行变形处理,每道次的轧下量为25%。每3道次轧制需要进行一次中间热处理来消除加工硬化。工艺为:240度保温0.8个小时。轧制后的最终热处理工艺为:真空固溶处理370度保温3小时;真空时效处理190度保温4小时。所得的高阻尼镁锂合金力学性能和阻尼性能为:弹性模量为67GPa,屈服强度为108MPa,抗拉强度为132MPa,延伸率为7%,SDC=42%。该合金在室温下使用超过2年时间,未见明显的阻尼性能衰减。
Claims (3)
1.一种具有高阻尼的含双相α+β的镁锂合金,其特征在于按重量百分比计,合金的组成为:Li: 6.0-10.0wt.%, Bi: 1.0-4.0wt.%, In: 0.6-3.2wt.%, Y: 0.1-0.3wt.%, W:0.1-0.4wt.%,Se: 0.1-0.2wt.%, V: 0.1-0.2wt.%,余量为镁。
2.根据权利要求1所述具有高阻尼的含双相α+β的镁锂合金的制备方法,其特征在于包括如下步骤:如上成分的合金在750-850度氩气保护的感应炉内熔炼,并采用碳化硅坩埚熔炼后铸造。
3.根据权利要求1所述具有高阻尼的含双相α+β的镁锂合金的加工方法,其特征在于将铸锭在室温下进行变形处理,每道次的轧下量为20-30%;每3道次轧制需要进行一次中间热处理来消除加工硬化,工艺为:240度保温0.8个小时;轧制后的最终热处理工艺为:真空固溶处理370度保温3小时;真空时效处理190度保温4小时。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710833323.2A CN107354354A (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710833323.2A CN107354354A (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107354354A true CN107354354A (zh) | 2017-11-17 |
Family
ID=60291468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710833323.2A Pending CN107354354A (zh) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107354354A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108807922A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 黄媛容 | 一种锂电池用的负极活性材料及其制备方法 |
CN108823477A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-16 | 广州宇智科技有限公司 | 一种液相调幅分解型铸造用镁合金及其加工工艺 |
CN109082571A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-25 | 广州宇智科技有限公司 | 一种新型耐热且具有液相调幅分解型的铸造用镁合金 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000060131A2 (de) * | 1999-04-03 | 2000-10-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Magnesiumlegierungen hoher duktilität, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung |
CN101572851A (zh) * | 2008-04-29 | 2009-11-04 | 沈阳航空工业学院 | 镁合金整体铸造音箱及其制造方法 |
CN102648300A (zh) * | 2009-12-07 | 2012-08-22 | 友和安股份公司 | 镁合金 |
CN103981415A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 曹帅 | 一种高阻尼镁基减振合金及其制备方法 |
CN105951014A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-09-21 | 南阳理工学院 | 一种镁合金的热处理方法 |
-
2017
- 2017-09-15 CN CN201710833323.2A patent/CN107354354A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000060131A2 (de) * | 1999-04-03 | 2000-10-12 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Magnesiumlegierungen hoher duktilität, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung |
CN101572851A (zh) * | 2008-04-29 | 2009-11-04 | 沈阳航空工业学院 | 镁合金整体铸造音箱及其制造方法 |
CN102648300A (zh) * | 2009-12-07 | 2012-08-22 | 友和安股份公司 | 镁合金 |
CN103981415A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 曹帅 | 一种高阻尼镁基减振合金及其制备方法 |
CN105951014A (zh) * | 2016-07-19 | 2016-09-21 | 南阳理工学院 | 一种镁合金的热处理方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
中国科学技术协会 主编: "《稀土科学技术学科发展报告 2014-2015版》", 30 April 2016, 中国科学技术出版社 * |
徐丹丹 等: "不同相组成Mg-Li二元合金的力学性能及阻尼性能", 《中国有色金属学报》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108807922A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-11-13 | 黄媛容 | 一种锂电池用的负极活性材料及其制备方法 |
CN108823477A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-11-16 | 广州宇智科技有限公司 | 一种液相调幅分解型铸造用镁合金及其加工工艺 |
CN109082571A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-25 | 广州宇智科技有限公司 | 一种新型耐热且具有液相调幅分解型的铸造用镁合金 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20220170139A1 (en) | Calcium-bearing magnesium and rare earth element alloy and method for manufacturing the same | |
WO2021008428A1 (zh) | 一种超高强铝锂合金及其制备方法 | |
CN107523724A (zh) | 具有极高热导率含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 | |
CN106399755B (zh) | 一种环保型锌铝阻尼合金及其制备方法 | |
CN101956111B (zh) | 加Sc强化ZK60镁合金的方法 | |
CN100434555C (zh) | 自生准晶增强的高塑性变形镁合金 | |
CN103276264B (zh) | 一种低成本热强变形镁合金及其制备方法 | |
CN107354354A (zh) | 一种具有高阻尼含双相α+β的镁锂合金及其加工工艺 | |
CN102392162A (zh) | 一种含低Gd的高强度镁锂合金及其制备方法 | |
CN107841665A (zh) | 一种含稀土钪及铒的高强高韧铝合金板材及其制备方法 | |
CN103290286A (zh) | 一种铸态高强韧镁锂合金及其制备方法 | |
CN104087803B (zh) | 一种抗蠕变镁合金及其制备方法 | |
CN103131924A (zh) | 含Sm的Mg-Al-Zn系耐热变形镁合金 | |
CN105420573B (zh) | 高阻尼Mg‑Sn‑Ce合金 | |
CN107177764A (zh) | 一种低成本高强铸造镁合金及其制备方法 | |
CN112210703B (zh) | 一种高再结晶抗力和高强韧铝锂合金及其制备方法 | |
CN109161765A (zh) | 一种高铝高锶含量的变形镁合金及其制备方法 | |
CN107557629A (zh) | 一种具有阻燃性的Mg‑Li‑Ga合金及其加工工艺 | |
CN110804712A (zh) | 一种含镁的高熵合金及其制备方法 | |
CN107779707B (zh) | 一种抗冲击的镁锂合金及其制备方法 | |
CN102031432A (zh) | 一种含Sn细晶镁锂锡合金 | |
CN107686920A (zh) | 一种具有高阻尼含单相β的镁锂合金及其加工工艺 | |
CN107868896A (zh) | 一种具有阻燃性的Mg‑Li‑V合金及其加工工艺 | |
CN106498252A (zh) | 一种高强度镁‑钕‑锌‑锆‑锂合金及其制备方法 | |
CN107385297A (zh) | 一种具有优异高温力学性能单相α镁锂合金及其加工工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171117 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |