I=300A的电流强度下预热120~130s，升温至360-3800C ;再以20~23A/次的增幅提高电流强度，每次的保温时间为70~75s，直至坩祸中的目标合金配料与镁合金覆盖剂分层，持续加热至合金全部熔融后停止提高电流，保温。
[0026]3)在保温状态下，电磁搅拌至目标合金配料完全熔化后，关闭电源，在空气中静置冷却50~55s，水冷至室温，制得准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金。
[0027]本实施例2制备的准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金中有五花瓣有花芯准晶相和小尺寸的准晶相，基体中还分布着椭球形灰色组织。五花瓣准晶相的花芯为正五边形，晶粒粗大，花瓣上长出二次枝晶，其花瓣的平均轴长为26.06Mm。对花瓣状准晶相的SEM能谱扫描结果表明，准晶相成分是:Mg 为 14.3-14.5wt%, Zn 为 72.6-72.8wt%, Gd 为 11.1-11.3wt%, Y为1.5-1.7wt%。准晶相的平均硬度值为428.5HB，Mg-Zn-Gd-Y合金平均硬度值为406.9HB。
[0028]实施例3
一种准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金及其制备方法。所述准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的组分及其含量是:Mg 为 44.6-44.7wt% ；Zn 为 41.0-41.8wt% ；Gd 为 10.1-10.6wt% ；Y 为
3.0?4.lwt%0
[0029]所述准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的制备方法是:
I)按准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的组分及其含量，以Zn粒、Mg-Gd中间合金和Mg-Y中间合金作为目标合金配料放至坩祸中，再用镁合金覆盖剂覆盖，镁合金覆盖剂覆盖层的厚度为21~25mm，置于烘箱中，在52~54°C条件下干燥60min。
[0030]2)将干燥后的目标合金配料在I=300A的电流强度下预热125~135s，升温至370-3900C ;再以26~30A/次的增幅提高电流强度，每次的保温时间为70~75s，直至坩祸中的目标合金配料与镁合金覆盖剂分层，持续加热至合金全部熔融后停止提高电流，保温。
[0031]3)在保温状态下，电磁搅拌至目标合金配料完全熔化后，关闭电源，在空气中静置冷却55~60s，水冷至室温，制得准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金。
[0032]本实施例3制备的准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金中含有花瓣状准晶相和小尺寸的准晶相、多边形组织。准晶相中有五花瓣的和六花瓣的。花瓣径向长，晶粒粗大，花瓣生长出二次和三次枝晶，准晶相花瓣的平均轴长为31.36Mm。对花瓣状准晶相的SEM能谱扫描结果表明，准晶相成分是:Mg 为 16.5-16.7wt%，Zn 为 67.3-67.5wt%，Gd 为 14.2-14.4wt%，Y 为
1.5-1.7wt%。准晶相的平均硬度值为391.0HB, Mg-Zn-Gd-Y合金平均硬度值为350.7HB。
[0033]实施例4
一种准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金及其制备方法。所述准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的组分及其含量是:Mg 为 44.5-44.6wt% ；Zn 为 40.0-40.9wt% ；Gd 为 9.8-10.3wt% ；Y 为
4.7~5.5wt%0
[0034]所述准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的制备方法是:
I)按准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的组分及其含量，以Zn粒、Mg-Gd中间合金和Mg-Y中间合金作为目标合金配料放至坩祸中，再用镁合金覆盖剂覆盖，镁合金覆盖剂覆盖层的厚度为18~23mm，置于烘箱中，在53~55°C条件下干燥60min。
[0035]2)将干燥后的目标合金配料在I=300A的电流强度下预热140~150s，升温至380-4000C ;再以24~27A/次的增幅提高电流强度，每次的保温时间为75~80s，直至坩祸中的目标合金配料与镁合金覆盖剂分层，持续加热至合金全部熔融后停止提高电流，保温。
[0036]3)在保温状态下，电磁搅拌至目标合金配料完全熔化后，关闭电源，在空气中静置冷却45~50s，水冷至室温，制得准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金。
[0037]本实施例4制备的准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的显微组织中含有细小的五花瓣准晶相和小尺寸的准晶相，准晶相有花芯，花芯的形状为正五边形。基体组织晶粒细小，花瓣圆整度高，未见枝晶形成。花瓣的平均轴长为17.26Mm。对花瓣状准晶相的SEM能谱扫描结果表明，准晶相成分是:Mg 为 16.0-16.2wt%, Zn 为 68.7-68.9wt%, Gd 为 14.2-14.4wt%, Y为0.7-0.9 wt%。准晶相的平均硬度值为402.4HB，Mg-Zn-Gd-Y合金平均硬度值为316.1HB。
[0038]
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果:
本发明在生产过程中对设备的要求不高，原材料来源广泛，使用高频感应加热设备能效高，节约工业成本，升温迅速，不易氧化，故生产成本低、工艺简单和生产效益高。
[0039]本发明利用稀土元素Gd和Y有利于准晶形核的特点，使Gd和Y在固液界面能够通过降低形核表面能的方式加快准晶相生长速度，促进包晶反应向有利于准晶生长的方向进行，在Mg-Zn系合金中同时加入Gd和Y形成热力学稳定的准晶相。
[0040]本发明制备的准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金与现有的准晶增强镁合金相比，特点在于所制得的含Gd和Y的准晶增强镁合金具有较高的成功率，微观组织中准晶的体积分数大，制得的Mg-Zn-Gd-Y镁合金中准晶相增强区域的硬度、耐磨性、耐蚀性以及综合力学性能好。
[0041]因此，本发明具有成本低、工艺简单和生产效益高的特点，所制备的准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的硬度、耐磨性和耐蚀性高。
【主权项】
1.一种准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金；其特征在于:所述准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的组分及其含量是:Mg 为 44.4-44.7wt% ；Zn 为 40~42.4wt% ；Gd 为 9.8-10.7wt% ；Y 为.2.5?5.5wt%.2.—种准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的制备方法，其特征在于: 1)按准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的组分及其含量，以Zn粒、Mg-Gd中间合金和Mg-Y中间合金作为目标合金配料放至坩祸中，再用镁合金覆盖剂覆盖，镁合金覆盖剂的覆盖层厚度为10~25mm，置于烘箱中，在50~55°C条件下干燥60min ； 2)将干燥后的目标合金配料在I=300A的电流强度下预热120~150s，升温至.350-4000C ;再以20~30A/次的增幅提高电流强度，每次的保温时间为70~80s，直至坩祸中的目标合金配料与镁合金覆盖剂分层，持续加热至合金全部熔融后停止提高电流，保温； 3)在保温状态下，电磁搅拌至目标合金配料完全熔化后，关闭电源，在空气中静置冷却.40-60s,水冷至室温，制得准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金。3.根据权利要求2所述准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金的方法；其特征在于；所述的镁合金覆盖剂的组分及其含量为=MgCl2^ 26.8-28.5wt% ；KC1为24.3-25.2wt% ；BaCl 2为.29.8-31.2wt% ;CaF2为 14.1-14.9wt% ;NaCl、CaCl 2、MgO 和 H2O 为 2~3wt%0
【专利摘要】本发明涉及一种准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金及其制备方法。其技术方案是：按照目标合金中Mg为44.4~44.7wt%、Zn为40~42.4wt%、Gd为9.8~10.7wt%和Y为2.5~5.5wt%的含量，将Zn粒、Mg-Gd中间合金和Mg-Y中间合金作为目标合金配料放至坩埚中，再用镁合金覆盖剂覆盖，干燥；将干燥后的目标合金配料在电流强度I=300A的条件下预热120~150s，升温至350~400℃；再以20~30A/次的增幅提高电流强度至坩埚中的目标合金配料与镁合金覆盖剂分层，保温；电磁搅拌至目标合金配料完全熔化，关闭电源，空气冷却40~60s，水冷至室温，制得准晶增强Mg-Zn-Gd-Y镁合金。本发明具有成本低、工艺简单和生产效益高的特点，所制制品的硬度、耐磨性和耐蚀性高。
【IPC分类】C22C30/06, C22C1/03
【公开号】CN105220055
【申请号】CN201510730269
【发明人】宋述鹏, 郑阳, 李培义, 吴润, 周和荣
【申请人】武汉科技大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月2日