稀土镁合金，由以下组分组成：8. 5 %Gd，3.0 %Y，1.0 %Zn， 0. 3%Zr，杂质元素包含Ca、Cu、Si、Fe和Ni等，杂质元素总量< 0. 2%，余量为Mg。
[0021] 本实施例的高强度稀土镁合金由纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr中间合金 为原料熔炼铸造并经过均匀化热处理获得。按组分配置合金，其熔铸工艺为：采用不锈钢坩 埚、感应炉，在C02+SF6 (体积比99:1)混合气体保护下进行熔炼，先将纯Mg锭熔化，升温至 650~670 °C时加入按比例配制好的纯Zn锭及Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr中间合金，合金化过程利 用电磁力搅拌合金熔体，以保证合金元素的均匀分布；升温至730°C时加入精炼剂（同实施 例1);所述熔炼铸造熔铸工艺为：采用不锈钢坩埚、感应炉，在C02+SF6(体积比99:1)混合 气体保护下进行熔炼，先将纯Mg锭熔化，升温至650~670°C时加入按比例配制好的纯Zn 锭及Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr中间合金，合金化过程利用电磁力搅拌合金恪体，以保证合金元素 的均匀分布；升温至700~750°C时加入精炼剂，精炼剂用量占炉料总量的1~2%，精炼时 间10~30min;精炼完成后降温至650~680°C时静置30~50min，随后向结晶器内进行 浇铸，得到直径为600_的大尺寸镁合金铸锭；随后进行均匀化退火热处理，保温结束后对 铸锭进行风冷至室温。精炼剂用量占炉料总量的1~2%，精炼时间10~30min;精炼完成 后降温至650~680°C时静置30~50min，随后向结晶器内进行浇铸，得到直径为600mm的 大尺寸镁合金铸锭。随后进行均匀化退火热处理，温度为440°C，保温时间3小时，保温结束 后对铸锭进行风冷至室温。
[0022] 实施例3
[0023] 本实施例的高强度稀土镁合金，由以下组分组成：9. 0 %Gd，5.0 %Y，0.8 %Zn， 0.6%2^杂质元素包含0&、(：11、3^6和附等，杂质元素总量<0.%，余量为1%。
[0024] 本实施例的高强度稀土镁合金由纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr中间合金 为原料熔炼铸造并经过均匀化热处理获得。按组分配置合金，其熔铸工艺为：采用不锈钢坩 埚、感应炉，在C02+SF6 (体积比99:1)混合气体保护下进行熔炼，先将纯Mg锭熔化，升温至 650~670 °C时加入按比例配制好的纯Zn锭及Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr中间合金，合金化过程利 用电磁力搅拌合金熔体，以保证合金元素的均匀分布；升温至750°C时加入精炼剂（同实施 例1)，精炼剂用量占炉料总量的1~2%，精炼时间10~30min;精炼完成后降温至650~ 680°C时静置30~50min，随后向结晶器内进行浇铸，得到直径为600mm的大尺寸镁合金铸 锭。随后进行均匀化退火热处理，温度为430°C，保温时间3小时，保温结束后对铸锭进行风 冷至室温。
[0025] 实施例
[0026] 将实施例1-3所得高强度稀土镁合金铸锭进行抗拉强度、屈服强度及延伸率试 验，试验方法为：将所得实施例1-3所得高强度稀土镁合金，按照国家标准GB/T228. 1-2010 加工拉伸试样，在MTS810材料试验机进行拉伸，应变率保持103s1不变，至试样拉断。抗拉 强度、屈服强度及延伸率如表1所示。
[0027] 表1实施例1-3的高强度稀土镁合金抗拉强度、屈服强度及延伸率试验结果
[0028]
[0029] 由表1可以看出，本发明的高强度稀土镁合金室温抗拉强度高于210MPa，屈服强 度高于135MPa，并且延伸率大于3. 5%，性能稳定，可以满足航空航天、汽车、电子等领域对 于镁合金性能的要求。
【主权项】
1. 一种可制备大尺寸铸锭的高强度稀土镁合金，其特征在于：按质量百分比，由以下 组分组成：7· 5 ~10%Gd，2. 5 ~5· 0%Y，0· 8 ~1. 5%Zn，0· 3 ~0· 6%Zr，杂质元素包含Ca、Cu、 Si、Fe和Ni，杂质元素总量彡0. 2%，余量为Mg。2. -种权利要求1所述的高强度稀土镁合金制备方法，其特征在于：所述稀土镁合金 以纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-Gd、Mg-Y及Mg-Zr中间合金为原料熔炼铸造并经过均匀化退火热 处理获得。3. 根据权利要求2所述的高强度稀土镁合金制备方法，其特征在于：所述熔炼铸造熔 铸工艺为：采用不锈钢坩埚、感应炉，在C02+SF6(体积比99:1)混合气体保护下进行熔炼，先 将纯Mg锭熔化，升温至650~670 °C时加入按比例配制好的纯Zn锭及Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr中 间合金，合金化过程利用电磁力搅拌合金熔体，以保证合金元素的均匀分布；升温至700~ 750°C时加入精炼剂，精炼剂用量占炉料总量的1~2%，精炼时间10~30min;精炼完成 后降温至650~680°C时静置30~50min，随后向结晶器内进行浇铸，得到直径为600mm的 大尺寸镁合金铸锭；随后进行均匀化退火热处理，保温结束后对铸锭进行风冷至室温。4. 根据权利要求2或3所述的高强度稀土镁合金制备方法，其特征在于：所述均匀化 退火热处理的温度为430~450°C，保温时间为3~5小时，保温结束后对铸锭进行风冷至 室温。5. 根据权利要求2所述的高强度稀土镁合金制备方法，其特征在于：所述原料Mg锭纯 度为99. 8%，Zn锭纯度95% ;Mg-30%Gd、Mg-30%Y、Mg-30%Zr中间合金纯度为99. 8%，均为市售 产品。6. 根据权利要求3所述的高强度稀土镁合金制备方法，其特征在于：精炼剂配方为： 在97. 5w%的RJ-2精炼剂中加入2. 5w%的GdCl3，其中RJ-2精炼剂为通用镁合金精 炼剂，质量百分数组成成分为：MgCl2=38-46%，KCl=32-40%，CaF2=3-5%，BaCl2=5. 5-8. 5%， NaCl+CaCl2< 8%，MgO< 1%，不溶物彡 1· 5%，含水彡 3%。
【专利摘要】本发明公开了金属合金材料制备技术领域的一种可制备大尺寸铸锭的高强度稀土镁合金及方法，按质量百分比，其主要成分为：7.5～10％Gd，2.5～5.0％Y，0.8～1.5％Zn，0.3～0.6％Zr，不可避免的杂质≤0.2％，余量为Mg。本发明所述的高强度稀土镁合金，铸造性能优良，抗拉强度优异，同时具有较高的屈服强度以及较好的延伸率。所铸造出的直径Φ600mm的大尺寸该合金铸锭无热裂现象，经均匀化处理后，其抗拉强度高于210MPa，屈服强度高于135MPa，延伸率大于3.5％，性能稳定，可以满足航空航天、汽车、电子等领域对于镁合金性能的要求。
【IPC分类】C22C1/06, C22C1/03, C22C23/06, C22F1/06
【公开号】CN105349863
【申请号】CN201510934175
【发明人】薛志勇, 任宇
【申请人】华北电力大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月15日