CN114574744A - 一种高模量镁合金及其制备方法 - Google Patents

一种高模量镁合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114574744A
CN114574744A CN202210212489.3A CN202210212489A CN114574744A CN 114574744 A CN114574744 A CN 114574744A CN 202210212489 A CN202210212489 A CN 202210212489A CN 114574744 A CN114574744 A CN 114574744A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
raw materials
intermediate alloy
magnesium alloy
modulus
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.)
Granted
Application number
CN202210212489.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114574744B (zh
Inventor
徐超
冯旭辉
王晓军
施海龙
邓坤坤
王国超
胡小石
王桂松
赵德利
郭伟
耿林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN202210212489.3A priority Critical patent/CN114574744B/zh
Publication of CN114574744A publication Critical patent/CN114574744A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114574744B publication Critical patent/CN114574744B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C22C23/06—Alloys based on magnesium with a rare earth metal as the next major constituent
    • 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
    • C22C—ALLOYS
    • C22C23/00—Alloys based on magnesium
    • C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent

Abstract

一种高模量镁合金及其制备方法，涉及一种镁合金及其制备方法。高模量镁合金按质量分数由稀土元素、Al、Si等元素组成制备方法：按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；在SF6和CO2混合气体保护条件下分批加入原料进入熔炼得到合金溶液；在SF6和CO2混合气体保护条件下冷却得到合金铸锭。本发明通过合理调控元素比列，使镁合金具备高模量和适当的力学性能，使其满足大部分领域对高模量镁合金的需求。制备方法简单、设计合理，流程简单，可有效制备高模量镁合金，同时在热加工过程中呈现良好的成型性。

Description

一种高模量镁合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种镁合金及其制备方法。
背景技术
镁合金具有比强度高、比刚度高、密度低、良好的阻尼和电磁屏蔽性能等特点，这称为21世纪“绿色金属”，因此具有被广泛运用于航天航空和轨道交通行业的前景,虽然目前的研究提升镁合金的强韧性，但是实际应用情况并随着其强度的提高而改善，一个非常重要的原因是相对其他轻合金，镁合金弹性模量较低，一般仅为40-45GPa，显著低于铝合金(70GPa)和钛(110GPa)，随着现代科技社会的高速发展，对结构件的性能求也不再仅仅限于高强度和高韧性，对抵抗变形能力的要求也越来越高，弹性模量这一指标也显得越来越重要。虽然通过添加高模量的增强相可以有效增加其模量，但是增强相和基体结合力较差，熔炼工艺复杂、可靠性差，且切削加工后表明质量往往也较差，限制其应用。
发明内容
本发明为了解决现有的镁合金弹性模量的问题，提出一种高模量镁合金及其制备方法。
本发明高模量镁合金按质量分数由15～30％的A元素，7～18％的B元素，0～3％的C元素，0～3％的D元素和余量的Mg元素组成；A为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc中的一种或几种，B为Al，C为Si，D为Mn、Zn、Zr、Ti、Ni中元素中的一种或几种；
本发明高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；
所述预热工艺为在100～400℃保温5～60min；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将第一批原料全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到660～880℃时逐一加入第二批原料，第二批原料完全熔化后逐一加入第三批原料，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
第一批原料为步骤一称取的原料中的纯Mg和镁稀土中间合金，第三批原料为步骤一称取的原料中的纯Al、铝基中间合金、纯Si或Mg-Si中间合金，第二批原料为步骤一称取的原料中第一批原料和第三批原料的其它原料；
所述镁稀土中间合金为Mg-La中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Pr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Sm中间合金、Mg-Eu中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Dy中间合金、Mg-Ho中间合金、Mg-Er中间合金、Mg-Tm中间合金、Mg-Yb中间合金、Mg-Lu中间合金、Mg-Y中间合金和Mg-Sc中间合金；
所述铝基中间合金为Al-Ge中间合金、Al-Si中间合金、Al-Sn中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Li中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Sb中间合金、Al-Ni中间合金和Al-Cu中间合金一种或者几种；
所述第二批原料为镁基中间合金或纯Zn；所述镁基中间合金为Mg-Si中间合金、Mg-Sn中间合金、Mg-Mn中间合金、Mg-Zn中间合金、Mg-Li中间合金、Mg-Ca中间合金、Mg-Zr中间合金、Mg-Sr中间合金、Mg-Sb中间合金、Mg-Ni中间合金、Mg-Cu中间合金、Mg-Al中间合金中的一种或者几种；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以1～6mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
本发明原理及有益效果为：
本发明为了克服镁合金模量低的难题，提供了一种原位自生第二相增强的高模量镁合金及其制备方法。通过合理调控元素比列，使镁合金具备高模量和适当的力学性能，使其满足大部分领域对高模量镁合金的需求。制备方法简单、设计合理，流程简单，可有效制备高模量镁合金，同时在热加工过程中呈现良好的成型性。
本发明通过添加了较多的Al元素或Si元素，在镁合金中加入Al元素可以与稀土元素形成模量较高的Al2RE相，加入Si元素可以与稀土元素形成模量较高的Si-RE和Mg2Si相，上述原位析出高模量第二相与基体界面良好，界面结合强度高，从而提高镁合金的模量，同时原位生成的Al2RE高模量相、Si-RE和Mg2Si高模量相作为形核核心，可以阻碍晶粒长大，很大程度上细化镁合金晶粒,晶粒细化可以产生均匀分布的二次相，提高铸造性能和力学性能。
附图说明
图1为实施例1中制备的合金典型的铸态组织金相图；
图2为实施例1中合金典型的铸态组织扫描电镜图；
图3为实施例1中合金典型的热变形后的组织图；
图4为实施例1中合金典型的热变形后的扫描电镜图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。
具体实施方式一：本实施方式高模量镁合金按质量分数由15～30％的A元素，7～18％的B元素，0～3％的C元素，0～3％的D元素和余量的Mg元素组成；A为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc中的一种或几种，B为Al，C为Si，D为Mn、Zn、Zr、Ti、Ni中元素中的一种或几种。
本实施方式具备以下有益效果：
本实施方式为了克服镁合金模量低的难题，提供了一种原位自生第二相增强的高模量镁合金。通过合理调控元素比列，使镁合金具备高模量和适当的力学性能，使其满足大部分领域对高模量镁合金的需求。本实施方式通过添加了较多的Al元素或Si元素，在镁合金中加入Al元素可以与稀土元素形成模量较高的Al2RE相，加入Si元素可以与稀土元素形成模量较高的Si-RE和Mg2Si相，上述原位析出高模量第二相与基体界面良好，界面结合强度高，从而提高镁合金的模量，同时原位生成的Al2RE高模量相、Si-RE和Mg2Si高模量相作为形核核心，可以阻碍晶粒长大，很大程度上细化镁合金晶粒,晶粒细化可以产生均匀分布的二次相，提高铸造性能和力学性能。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：高模量镁合金按质量分数由14.1％的A元素，7.2％的B元素，0.2％的D元素和余量的Mg元素组成；A为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc中的一种或几种，B为Al，D为Mn、Zn、Zr、Ti、Ni中元素中的一种或几种。
具体实施方式三：本实施方式高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将第一批原料全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到660～880℃时逐一加入第二批原料，第二批原料完全熔化后逐一加入第三批原料，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
第一批原料为步骤一称取的原料中的纯Mg和镁稀土中间合金，第三批原料为步骤一称取的原料中的纯Al、铝基中间合金、纯Si或Mg-Si中间合金，第二批原料为步骤一称取的原料中除第一批原料和第三批原料的其它原料；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以1～6mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
本实施方式四为了克服镁合金模量低的难题，提供了一种原位自生第二相增强的高模量镁合金的制备方法。通过合理调控元素比列，使镁合金具备高模量和适当的力学性能，使其满足大部分领域对高模量镁合金的需求。制备方法简单、设计合理，流程简单，可有效制备高模量镁合金，同时在热加工过程中呈现良好的成型性。本本实施方式通过添加了较多的Al元素或Si元素，在镁合金中加入Al元素可以与稀土元素形成模量较高的Al2RE相，加入Si元素可以与稀土元素形成模量较高的Si-RE和Mg2Si相，上述原位析出高模量第二相与基体界面良好，界面结合强度高，从而提高镁合金的模量，同时原位生成的Al2RE高模量相、Si-RE和Mg2Si高模量相作为形核核心，可以阻碍晶粒长大，很大程度上细化镁合金晶粒,晶粒细化可以产生均匀分布的二次相，提高铸造性能和力学性能。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤一所述预热工艺为在100～400℃保温5～60min。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述预热工艺为在250℃保温30min。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤二所述镁稀土中间合金为Mg-La中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Pr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Sm中间合金、Mg-Eu中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Dy中间合金、Mg-Ho中间合金、Mg-Er中间合金、Mg-Tm中间合金、Mg-Yb中间合金、Mg-Lu中间合金、Mg-Y中间合金和Mg-Sc中间合金。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤二所述铝基中间合金为Al-Ge中间合金、Al-Si中间合金、Al-Sn中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Li中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Sb中间合金、Al-Ni中间合金和Al-Cu中间合金一种或者几种。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤二所述第二批原料为镁基中间合金或纯Zn。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同的是：所述镁基中间合金为Mg-Si中间合金、Mg-Sn中间合金、Mg-Mn中间合金、Mg-Zn中间合金、Mg-Li中间合金、Mg-Ca中间合金、Mg-Zr中间合金、Mg-Sr中间合金、Mg-Sb中间合金、Mg-Ni中间合金、Mg-Cu中间合金、Mg-Al中间合金中的一种或者几种。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤三在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
实施例1：
本实施例高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；高模量镁合金组成(元素质量分数)为：Gd：14.1％，Y：8.0％，Al：7.2％，Mn：0.2％，Mg为余量；所述预热工艺为在250℃保温30min；
称取的原料为纯Mg、纯Al、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金和Mg-3Mn中间合金；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将称取的原料中的纯Mg、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd逐一完全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到760℃时加入Mg-3Mn中间合金，完全熔化后加入纯Al，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；SF6和CO2混合气体中，SF6体积占1～3％，CO2为余量；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
将所述镁合金铸锭的表明氧化皮去除，随后将其在510℃下均匀化12h，然后将其加工成
Figure BDA0003532162170000051
的圆锭，在圆锭表面涂上石墨乳，在350-400℃的挤压磨具中预热30min后进行塑性变形，塑性变形工艺为单次挤压，挤压比为16:1，挤压速率为0.1mm/s；加压脱件后，冷却方式为水冷，得到镁合金变形件。经挤压后合金的室温弹性模量为53.8GPa，抗拉强度为242.6MPa，屈服为211.2MPa，断后伸长率为7.2％。通过图1～4能够发现合金中存在着大量分布相对均匀的多边形相，经XRD和能谱确定多边形相为Al2RE相。经过挤压后晶粒进一步变小，第二相分布更加均匀，尺寸减小。镁合金的弹性模量的提升主要归因于镁合金中高模量第二相Al2RE多边形相的产生。
实施例2：
本实施例高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；高模量镁合金组成(元素质量分数)为：Gd：14.8％，Y：7.5％，Al：9.9％，Mn：0.2％，Mg为余量；所述预热工艺为在250℃保温30min；
称取的原料为纯Mg、纯Al、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金和Mg-3Mn中间合金；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将称取的原料中的纯Mg、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd逐一完全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到760℃时加入Mg-3Mn中间合金，完全熔化后加入纯Al，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
将所述镁合金铸锭的表明氧化皮去除，随后将其在510℃下均匀化12h，然后将其加工成
Figure BDA0003532162170000061
的圆锭，在圆锭表面涂上石墨乳，在350-400℃的挤压磨具中预热30min后进行塑性变形，塑性变形工艺为单次挤压，挤压比为16:1，挤压速率为0.1mm/s；加压脱件后，冷却方式为水冷，得到镁合金变形件。经挤压后合金的室温弹性模量为56.1GPa，抗拉强度为270.2MPa，屈服为231.5MPa，断后伸长率为5.1％。
实施例3：
本实施例高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；高模量镁合金组成(元素质量分数)为：Gd：15.3％，Y：8.1％，Al：10.6％，Mn：0.2％，Mg为余量；所述预热工艺为在250℃保温30min；
称取的原料为纯Mg、纯Al、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金和Mg-3Mn中间合金；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将称取的原料中的纯Mg、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd逐一完全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到760℃时加入Mg-3Mn中间合金，完全熔化后加入纯Al，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
将所述镁合金铸锭的表明氧化皮去除，随后将其在510℃下均匀化12h，然后将其加工成
Figure BDA0003532162170000062
的圆锭，在圆锭表面涂上石墨乳，在350-400℃的挤压磨具中预热30min后进行塑性变形，塑性变形工艺为单次挤压，挤压比为16:1，挤压速率为0.1mm/s；加压脱件后，冷却方式为水冷，得到镁合金变形件。经挤压后合金的室温弹性模量为57.5GPa，抗拉强度为285.2MPa，屈服为198.3MPa，断后伸长率为5.1％。
实施例4：
本实施例高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；高模量镁合金组成(元素质量分数)为：Gd：14.7％，Y：7.5％，Al：9.9％，Mn：0.2％，Zn:1.0％，Mg为余量；所述预热工艺为在250℃保温30min；
称取的原料为纯Mg、纯Al、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金、纯Zn和Mg-3Mn中间合金；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将称取的原料中的纯Mg、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd逐一完全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到760℃时逐一加入Mg-3Mn中间合金和纯Zn，完全熔化后加入纯Al，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
将所述镁合金铸锭的表明氧化皮去除，随后将其在510℃下均匀化12h，然后将其加工成
Figure BDA0003532162170000072
的圆锭，在圆锭表面涂上石墨乳，在350-400℃的挤压磨具中预热30min后进行塑性变形，塑性变形工艺为单次挤压，挤压比为16:1，挤压速率为0.1mm/s；加压脱件后，冷却方式为水冷，得到镁合金变形件。经挤压后合金的室温弹性模量为56.0GPa，抗拉强度为256.1MPa，屈服为192.9MPa，断后伸长率为3.1％。
实施例5：
本实施例高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；高模量镁合金组成(元素质量分数)为：Y：22.6％，Al：13.6％，Mg为余量；所述预热工艺为在250℃保温30min；
称取的原料为纯Mg、纯Al、Mg-30％Y中间合金；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将称取的原料中的纯Mg、Mg-30％Y中间合金逐一完全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到760℃时加入纯Al，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
将所述镁合金铸锭的表明氧化皮去除，随后将其在510℃下均匀化12h，然后将其加工成
Figure BDA0003532162170000071
的圆锭，在圆锭表面涂上石墨乳，在350-350℃的挤压磨具中预热30min后进行塑性变形，塑性变形工艺为单次挤压，挤压比为16:1，挤压速率为0.1mm/s；加压脱件后，冷却方式为水冷，得到镁合金变形件。经挤压后合金的室温弹性模量为59.8GPa，抗拉强度为305.8MPa，屈服为286.1MPa，断后伸长率为1.3％。
实施例6：
本实施例高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；高模量镁合金组成(元素质量分数)为：Y：22.5％，Al：12.9％，Zn：1.0％，Mg为余量；所述预热工艺为在250℃保温30min；
称取的原料为纯Mg、纯Al、Mg-30％Y中间合金，纯Zn；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将称取的原料中的纯Mg、Mg-30％Y中间合金逐一完全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到760℃时加入纯Zn，完全熔化后加入纯Al，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
将所述镁合金铸锭的表明氧化皮去除，随后将其在510℃下均匀化12h，然后将其加工成
Figure BDA0003532162170000081
的圆锭，在圆锭表面涂上石墨乳，在350-400℃的挤压磨具中预热30min后进行塑性变形，塑性变形工艺为单次挤压，挤压比为16:1，挤压速率为0.1mm/s；加压脱件后，冷却方式为水冷，得到镁合金变形件。经挤压后合金的室温弹性模量为60.7GPa，抗拉强度为317.1MPa，断后伸长率为0.8％。实施例6在实施例5的基础上添加了Zn元素，合金内部产生了LPSO相，使模量和抗拉强度进一步提升。

Claims (10)

1.一种高模量镁合金，其特征在于：高模量镁合金按质量分数由15～30％的A元素，7～18％的B元素，0～3％的C元素，0～3％的D元素和余量的Mg元素组成；A为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc中的一种或几种，B为Al，C为Si，D为Mn、Zn、Zr、Ti、Ni中元素中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的高模量镁合金，其特征在于：高模量镁合金按质量分数由14.1％的A元素，7.2％的B元素，0.2％的D元素和余量的Mg元素组成；A为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、Sc中的一种或几种，B为Al，D为Mn、Zn、Zr、Ti、Ni中元素中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：高模量镁合金的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照高模量镁合金中各元素的质量分数称取原料，并将原料预热；
二、熔炼合金
在SF6和CO2混合气体保护条件下，首先将第一批原料全熔化得到熔融金属，当熔融金属的温度达到660～880℃时逐一加入第二批原料，第二批原料完全熔化后逐一加入第三批原料，完全熔化后得到合金溶液；原料熔化后进行充分搅拌；
第一批原料为步骤一称取的原料中的纯Mg和镁稀土中间合金，第三批原料为步骤一称取的原料中的纯Al、铝基中间合金、纯Si或Mg-Si中间合金，第二批原料为步骤一称取的原料中除第一批原料和第三批原料的其它原料；
三、铸锭成型
在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以1～6mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
4.根据权利要求3所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：步骤一所述预热工艺为在100～400℃保温5～60min。
5.根据权利要求4所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：所述预热工艺为在250℃保温30min。
6.根据权利要求3所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：步骤二所述镁稀土中间合金为Mg-La中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Pr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Sm中间合金、Mg-Eu中间合金、Mg-Gd中间合金、Mg-Dy中间合金、Mg-Ho中间合金、Mg-Er中间合金、Mg-Tm中间合金、Mg-Yb中间合金、Mg-Lu中间合金、Mg-Y中间合金、Mg-Sc中间合金中的一种或者几种。
7.根据权利要求3所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：步骤二所述铝基中间合金为Al-Ge中间合金、Al-Si中间合金、Al-Sn中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Li中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ti中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Sb中间合金、Al-Ni中间合金和Al-Cu中间合金中的一种或者几种。
8.根据权利要求3所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：步骤二所述第二批原料为镁基中间合金或纯Zn。
9.根据权利要求8所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：所述镁基中间合金为Mg-Si中间合金、Mg-Sn中间合金、Mg-Mn中间合金、Mg-Zn中间合金、Mg-Li中间合金、Mg-Ca中间合金、Mg-Zr中间合金、Mg-Sr中间合金、Mg-Sb中间合金、Mg-Ni中间合金、Mg-Cu中间合金、Mg-Al中间合金中的一种或者几种。
10.根据权利要求3所述的高模量镁合金的制备方法，其特征在于：步骤三在SF6和CO2混合气体保护条件下，合金溶液以4mm/s的速率冷却，得到合金铸锭。
CN202210212489.3A 2022-03-04 2022-03-04 一种高模量镁合金及其制备方法 Active CN114574744B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210212489.3A CN114574744B (zh) 2022-03-04 2022-03-04 一种高模量镁合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210212489.3A CN114574744B (zh) 2022-03-04 2022-03-04 一种高模量镁合金及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114574744A true CN114574744A (zh) 2022-06-03
CN114574744B CN114574744B (zh) 2022-11-01

Family

ID=81774227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210212489.3A Active CN114574744B (zh) 2022-03-04 2022-03-04 一种高模量镁合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114574744B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116043083A (zh) * 2023-01-17 2023-05-02 哈尔滨工业大学 一种自发泡原位自生颗粒增强高模量泡沫镁合金及其制备方法

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176873A (ja) * 2004-11-26 2006-07-06 Aisin Seiki Co Ltd マグネシウム合金及びマグネシウム合金部材の製造方法
JP2009174023A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高機能マグネシウム合金
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
CN102534330A (zh) * 2012-02-22 2012-07-04 上海交通大学 高强度铸造镁合金及其制备方法
CN102618760A (zh) * 2012-04-13 2012-08-01 江汉大学 一种含铌的MgAlZn系耐热镁合金
CN102892909A (zh) * 2010-03-25 2013-01-23 镁电子有限公司 含有重稀土的镁合金
CN102994838A (zh) * 2011-09-09 2013-03-27 江汉大学 一种MgAlSi系耐热镁合金
CN104046870A (zh) * 2014-07-09 2014-09-17 北京汽车股份有限公司 一种高弹性模量镁合金及其制备方法
CN104195396A (zh) * 2014-08-04 2014-12-10 上海交通大学 含硅、锌和Gd(-Y)的耐热稀土镁合金及其制备方法
CN104928549A (zh) * 2015-06-16 2015-09-23 上海交通大学 一种高强度高弹性模量的铸造镁稀土合金及其制备方法
CN106636821A (zh) * 2016-11-18 2017-05-10 中国兵器科学研究院宁波分院 一种智能降解镁合金材料及其制备方法和应用
CN107779712A (zh) * 2017-10-23 2018-03-09 哈尔滨工业大学 一种超高强高模量Mg‑Gd‑Y‑Zn‑Si‑Ti‑B镁合金及其制备方法
CN110184518A (zh) * 2019-04-24 2019-08-30 北京易联结科技发展有限公司 一种快速溶解的高强度高延伸率镁合金及其制备方法
US20210040593A1 (en) * 2018-10-23 2021-02-11 Chongqing University Nickel-containing high-toughness controllably degradable magnesium alloy material, preparation method therefor and use thereof
CN113234979A (zh) * 2021-06-22 2021-08-10 镁里镁(北京)科技有限公司 一种高强度稀土变形镁合金及其制备方法
CN113337764A (zh) * 2021-05-27 2021-09-03 长春理工大学 一种熔体储气自发泡多孔稀土镁合金及其制备方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176873A (ja) * 2004-11-26 2006-07-06 Aisin Seiki Co Ltd マグネシウム合金及びマグネシウム合金部材の製造方法
JP2009174023A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 高機能マグネシウム合金
CN102892909A (zh) * 2010-03-25 2013-01-23 镁电子有限公司 含有重稀土的镁合金
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
CN102994838A (zh) * 2011-09-09 2013-03-27 江汉大学 一种MgAlSi系耐热镁合金
CN102534330A (zh) * 2012-02-22 2012-07-04 上海交通大学 高强度铸造镁合金及其制备方法
CN102618760A (zh) * 2012-04-13 2012-08-01 江汉大学 一种含铌的MgAlZn系耐热镁合金
CN104046870A (zh) * 2014-07-09 2014-09-17 北京汽车股份有限公司 一种高弹性模量镁合金及其制备方法
CN104195396A (zh) * 2014-08-04 2014-12-10 上海交通大学 含硅、锌和Gd(-Y)的耐热稀土镁合金及其制备方法
CN104928549A (zh) * 2015-06-16 2015-09-23 上海交通大学 一种高强度高弹性模量的铸造镁稀土合金及其制备方法
CN106636821A (zh) * 2016-11-18 2017-05-10 中国兵器科学研究院宁波分院 一种智能降解镁合金材料及其制备方法和应用
CN107779712A (zh) * 2017-10-23 2018-03-09 哈尔滨工业大学 一种超高强高模量Mg‑Gd‑Y‑Zn‑Si‑Ti‑B镁合金及其制备方法
US20210040593A1 (en) * 2018-10-23 2021-02-11 Chongqing University Nickel-containing high-toughness controllably degradable magnesium alloy material, preparation method therefor and use thereof
CN110184518A (zh) * 2019-04-24 2019-08-30 北京易联结科技发展有限公司 一种快速溶解的高强度高延伸率镁合金及其制备方法
CN113337764A (zh) * 2021-05-27 2021-09-03 长春理工大学 一种熔体储气自发泡多孔稀土镁合金及其制备方法
CN113234979A (zh) * 2021-06-22 2021-08-10 镁里镁(北京)科技有限公司 一种高强度稀土变形镁合金及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116043083A (zh) * 2023-01-17 2023-05-02 哈尔滨工业大学 一种自发泡原位自生颗粒增强高模量泡沫镁合金及其制备方法
CN116043083B (zh) * 2023-01-17 2023-10-27 哈尔滨工业大学 一种自发泡原位自生颗粒增强高模量泡沫镁合金及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114574744B (zh) 2022-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9074269B2 (en) Magnesium alloy
CN101760683B (zh) 一种高强度铸造镁合金及其熔制方法
CN107779712B (zh) 一种超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金及其制备方法
CN102732763B (zh) 一种高强度Mg-Gd-Y-Zn-Mn合金
CN109266930B (zh) 一种高强韧变形镁合金及其制备方法
CN109807302B (zh) 高强韧耐热压铸Mg-Gd合金及其制备方法
CN111455245A (zh) 一种含钆钇稀土元素的高强度Mg-Ca-Mn-Al-Zn系变形镁合金及其制备方法
CN109182857A (zh) 一种高强韧变形镁合金及制备方法
CN114574744B (zh) 一种高模量镁合金及其制备方法
CN112680641A (zh) 一种固溶态的含Zn双相镁锂合金及其制备方法和应用
CN114438384A (zh) 一种低成本高强韧耐燃镁合金及其挤压材制备方法
CN109930045B (zh) 适于重力铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金及其制备方法
CN103643190A (zh) 一种提高铝基复合材料塑性变形能力的方法
CN100554464C (zh) 一种高强韧含锰铝合金
CN109852859B (zh) 适于重力铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金及其制备方法
CN109881064B (zh) 高强韧耐热压铸Mg-Gd-Y合金及其制备方法
Pan et al. Effects of yttrium addition on microstructure and mechanical properties of as-extruded AZ31 magnesium alloys
CN109868402B (zh) 高强韧耐热压铸Mg-Y合金及其制备方法
CN109943758B (zh) 高强韧耐热压铸Mg-Er合金及其制备方法
CN115652156A (zh) 一种新型Mg-Gd-Li-Y-Al合金及其制备方法
CN112210735B (zh) 一种具有梯度结构镁合金板材的制备方法
CN109881067B (zh) 高强韧耐热压铸Mg-Gd-Er合金及其制备方法
CN109811224B (zh) 高强韧耐热压铸Mg-Y-Er合金及其制备方法
CN109797332B (zh) 适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd-Y合金及其制备方法
CN109881065B (zh) 适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd-Er合金及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant