一种Mg-5Zn-0.4Zr合金力学性能改善方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种Mg-5Zn-0. 4Zr合金力学性能改善方法，属于合金性能优化技术 领域。
【背景技术】
[0002] 镁合金由于具有密度小、比强度高、抗震性能优、导热率高、尺寸稳定性、切削加工 性好且产品易于回收利用等优点，而有望成为21世纪重要的商用轻质结构材料。高性能 镁合金主要应用在航天航空、交通运输等领域，因此，人们主要致力于开发高强、高韧、耐腐 蚀并且具有优良成型性能的变形镁合金。Mg-Zn-Zr系合金是最常用的变形镁合金之一，其 典型合金为ZK60镁合金。ZK60镁合金的主要成分为5. 0%~6. 0% Zn，0. 3%~0. 8% Zr，它具 有较高的强度和良好的塑性。但是，这种合金也存在凝固区间大，共晶温度偏低，凝固时显 微偏析严重，疏松缩孔明显，铸造性能差等诸多缺点，从而使其应用受到很大的限制。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的问题：提供一种Mg-5Zn-0. 4Zr合金力学性能改善方法，旨在改善 合金的综合性能，以克服现有技术的不足。
[0004] 本发明的技术方案： 一种Mg-5Zn-0. 4Zr合金力学性能改善方法，将纯镁、纯锌、锆中间合金及钇、镝元素置 于电阻坩埚炉中熔炼，熔炼时采用C02+SF6混合气体保护，熔炼温度为770 °C，静置15 min后，在700 °C浇入预热至180 °C时浇注。
[0005] 所述的钇以质量分数计为0. 98%，并以镁钇中间合金形式添加。
[0006] 所述的镝以质量分数计为0. 97%，并以镁镝中间合金形式添加。
[0007] 本发明的有益效果： 本发明中同时添加 Dy和Y后，由于Dy和Y之间原子相互交换作用，令形成的主要 第二相I相和W相的比例发生变化，合金的力学性能稍有提高，其伸长率明显提高。
[0008]
【具体实施方式】： 实施例： 本发明材料为纯镁（纯度为99. 96%，质量分数）、纯锌（纯度为99. 92%，质量分数，下 同）、镁锆中间合金（30% Zr)、镁镝中间合金（20% Dy)和镁钇中间合金（20% Y)，设计合金 成分见表1。合金熔炼在电阻坩埚炉中进行，熔炼时采用C02+SF6混合气体保护，熔炼温度 为770 °C，静置15 min后，在700 °C浇入预热至180 °C的铁模中，浇注成的合金铸棒 和铸徒的尺寸（直径X高）分别为16 mmX 150 mm和60 mmX 130 mm。
[0009] 采用CSS??44100万能电子实验机进行力学性能测试，拉伸速率为2 mm/min。
[0010] 表2所不为1~4号合金的强度和伸长率。由表2可见：单独添加 Dy后，合金 2的抗拉强度由未加稀土的合金1的199. 7 MPa降低到175.6 MPa，其屈服强度无明显 变化；单独添加 Y后，合金3的抗拉强度和屈服强度稍有提高。同时添加 Dy和Y的 合金4的抗拉强度和屈服强度由合金1的199. 7 MPa和98. 7 MPa分别提高到210. 2 MPa和115.6 MPa。单独添加 Dy和Y或同时添加 Dy和Y均使合金的伸长率明显提 高，伸长率由合金1的3. 1%分别提高到4. 2%，5. 8%和8. 6%，分别提高了 35. 4%，87. 1%和 177. 4%。说明单独添加 Dy对ZK60合金无明显强化作用，但是单独添加 Y或同时加入Dy 和Y都能强化ZK60镁合金，同时加入Dy和Y产生的强化效果最明显。
【主权项】
1. 一种Mg-5Zn-0. 4Zr合金力学性能改善方法，其特征在于：将纯镁、纯锌、锆中间合金 及钇、镝元素置于电阻坩埚炉中熔炼，熔炼时采用C02+SF6混合气体保护，熔炼温度为770 °C，静置15min后，在700 °C浇入预热至180 °C时浇注。2. 根据权利要求1所述的一种Mg-5Zn-0. 4Zr合金力学性能改善方法，其特征在于：所 述的钇以质量分数计为〇. 98%，并以镁钇中间合金形式添加。3. 根据权利要求1所述的一种Mg-5Zn-0. 4Zr合金力学性能改善方法，其特征在于：所 述的镝以质量分数计为〇. 97%，并以镁镝中间合金形式添加。
【专利摘要】为了改善合金的综合性能，本发明提供了一种Mg-5Zn-0.4Zr合金力学性能改善方法，将纯镁、纯锌、锆中间合金及钇、镝元素置于电阻坩埚炉中熔炼，熔炼时采用CO2+SF6混合气体保护，熔炼温度为770℃，静置15min后，在700℃浇入预热至180℃时浇注。
【IPC分类】C22C23/04, C22C1/03
【公开号】CN105441762
【申请号】CN201410512556
【发明人】李明洋
【申请人】李明洋
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月29日