CN109082576A - 一种稀土镁合金材料及其制造工艺 - Google Patents

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王文杰
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Nanjing Nonferrous Paddle Pioneer Metals Corp
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    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种稀土镁合金材料及其制造工艺，其原料及其重量组分百分比为：Cu：0.025％‑0.03％、Zn：0.5％‑1％、Al：8％‑12％、Mn：0.2％‑0.5％、Si：0.02％‑0.03％、C：0.02％‑0.03％、Fe：0.01％‑0.02％、La:0.001％‑0.0015％、Ce:0‑0.001％、Nd:0.0001％‑0.00012％、Sm:0.001％‑0.002％、Sc：0.001％‑0.0012％和Y：0‑0.0001％，其余元素为金属镁。本发明还公开一种稀土镁合金材料的制造方法，该发明的显著特征在于先将除金属镁以外的元素放入坩埚中加热至金属溶液，然后再将金属镁元素熔炼至镁汤后加入金属溶液混合、冷却而成。

Description

一种稀土镁合金材料及其制造工艺
技术领域
本发明属于有色金属材料的制造，尤其涉及一种稀土镁合金材料及其制造工艺。
背景技术
随着社会的发展和现代金属制造业的发展，提炼工艺和各种金属特性的发现和合理利用，越来越多的金属被制造使用。稀土和镁是就是两种重要的战略性资源,将这两种资源结合可以创造出十分优异的轻质高强结构材料。稀土添加到镁合金当中具有净化熔体、细化晶粒、提高室温和高温强度、改善成型加工性能等诸多优势,因此稀土镁合金的发展和应用,长期以来得到了国内外广泛的重视。稀土镁合金可以分为轻稀土镁合金、中稀土镁合金和重稀土镁合金三大类,是高强度镁合金的主要体系,稀土的强化作用可以通过固溶强化、时效强化和第二相强化得以实现,同时稀土元素的添加还可以通过织构弱化来改善镁合金的变形加工性能。稀土元素由于具有独特的核外电子结构,作为一种重要的合金化元素,在冶金、材料领域起着独特的作用,例如净化合金熔体、细化合金组织、提高合金力学性能和耐腐蚀性能等。
发明内容
发明目的：针对现有产品和上述技术应用的不足，本发明提供一种稀土镁合金材料及其制造工艺。
技术方案：本发明所公开的一种稀土镁合金材料，其重量百分比组成为：Cu：0.025％-0.03％、Zn：0.5％-1％、Al：8％-12％、Mn：0.2％-0.5％、Si：0.02％-0.03％、C：0.02％-0.03％、Fe：0.01％-0.02％、La:0.001％-0.0015％、Ce:0-0.001％、Nd:0.0001％-0.00012％、Sm:0.001％-0.002％、Sc：0.001％-0.0012％和Y：0-0.0001％，其余元素为金属镁。
进一步的，所述稀土元素为镧、铈、钕、钐、钪、钇六种元素。
本发明提供一种稀土镁合金材料的制造工艺，其特征在于：包括的工艺分为如下三步进行：
(a)将金属铜、锌、铝、锰、硅、铁放入坩埚中熔炼，其温度为1100℃，时间为40-60分钟；
(b)将金属镁和元素碳放入另一个坩埚中熔炼，温度为750℃，熔炼时间为30-50分钟；
(c)将步骤(b)得到的镁汤添加到步骤(a)中的坩埚中，混合均匀，铸模冷却后制成。
进一步的，所述的工艺将金属镁和碳与其他金属元素分开熔炼后混合制备。
有益效果：本发明所述的一种稀土镁合金材料及其制造工艺，具有以下优势:第一、本发明所述的一种稀土镁合金材料采用六种稀土元素熔炼；第二，本发明所述的一种稀土镁合金材料的制造工艺将金属镁基体与其他金属元素分开熔炼，避免温度的不同和熔炼效果的影响；第三、本发明所述的一种稀土镁合金材料及其制造工艺制备的镁合金金属性能高，整体效果高于现有美基合金产品。
具体实施方式
为了详细的说明本发明所公开的技术方案，下面结合具体实施例做进一步的阐述。
实施例1
一种稀土镁合金材料，其重量百分比组成为：Cu：0.025％、Zn：0.5％、Al：8％、Mn：0.2％、Si：0.02％、C：0.02％、Fe：0.01％、La:0.001％、Nd:0.0001％、Sm:0.001％、Sc：0.001％。
本发明提供一种稀土镁合金材料的制造工艺，其特征在于：包括的工艺分为如下三步进行：
(a)将金属铜、锌、铝、锰、硅、铁放入坩埚中熔炼，其温度为1100℃，时间为40分钟；
(b)将金属镁和元素碳放入另一个坩埚中熔炼，温度为750℃，熔炼时间为30分钟；
(c)将步骤(b)得到的镁汤添加到步骤(a)中的坩埚中，混合均匀，铸模冷却后制成。
实施例2
一种稀土镁合金材料，其重量百分比组成为：Cu：0.03％、Zn:1％、Al：12％、Mn：0.5％、Si：0.03％、C：0.03％、Fe：0.02％、La:0.0015％、Ce:0.001％、Nd:0.00012％、Sm:0.002％、Sc：0.0012％和Y：0.0001％。
本发明提供一种稀土镁合金材料的制造工艺，其特征在于：包括的工艺分为如下三步进行：
(a)将金属铜、锌、铝、锰、硅、铁放入坩埚中熔炼，其温度为1100℃，时间为60分钟；
(b)将金属镁和元素碳放入另一个坩埚中熔炼，温度为750℃，熔炼时间为50分钟；
(c)将步骤(b)得到的镁汤添加到步骤(a)中的坩埚中，混合均匀，铸模冷却后制成。

Claims (4)

1.一种稀土镁合金材料，其特征在于:其重量百分比组成为：Cu：0.025％-0.03％、Zn：0.5％-1％、Al：8％-12％、Mn：0.2％-0.5％、Si：0.02％-0.03％、C：0.02％-0.03％、Fe：0.01％-0.02％、La:0.001％-0.0015％、Ce:0-0.001％、Nd:0.0001％-0.00012％、Sm:0.001％-0.002％、Sc：0.001％-0.0012％和Y：0-0.0001％，其余元素为金属镁。
2.根据权利要求1所述的一种稀土镁合金材料，其特征在于：所述稀土元素为镧、铈、钕、钐、钪、钇六种元素。
3.制造如权利权利要求1所述的一种稀土镁合金材料，本发明提供一种稀土镁合金材料的制造工艺，其特征在于：包括的工艺分为如下三步进行：
(a)将金属铜、锌、铝、锰、硅、铁放入坩埚中熔炼，其温度为1100℃，时间为40-60分钟；
(b)将金属镁和原料碳放入另一个坩埚中熔炼，温度为750℃，熔炼时间为30-50分钟；
(c)将步骤(b)得到的镁汤添加到步骤(a)中的坩埚中，混合均匀，铸模冷却后制成。
4.根据权利要求3所述的一种稀土镁合金材料制造工艺，其特征在于：所述的工艺将金属镁和碳与其他金属元素分开熔炼后混合制备。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981202A (zh) * 2021-02-20 2021-06-18 维欧(天津)能源技术服务股份有限公司 一种高强度镁合金材料及其制备方法
CN113025858A (zh) * 2021-03-05 2021-06-25 吉林大学 具有细化基体相和共晶相Mg-Al-Zn系镁合金及其制备方法和应用

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