一种含Zn和重稀土Gd的高强度铸造镁合金及制备方法_3

文档序号:9723014阅读:来源:国知局
合金进行时效处理(T6):将步骤(2)制备的T4态镁合 金进行T6处理,在恒温油浴炉中进行人工时效处理,采取单步时效处理,时效温度为175°C, 时间128h,随后在15°C冷水中淬火。
[0058] (4)将上述(3)制备的T6态镁合金进行室温拉伸实验,拉伸机为Zwick BTC- FR020TN.A50型电子万能材料试验机,弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段的拉伸速率分别为 0 · 5mm/min、0 · 2mm/min和lmm/min。获得合金室温拉伸抗拉强度为400_410MPa、屈服强度为 290-300MPa、延伸率为4 · 3-8 · 1 % .
[0059] (5)将上述(4)制备的T6态镁合金进行腐蚀速率的测试,腐蚀速率的测试采用静态 盐水浸泡实验,腐蚀的试样尺寸为Φ 35mm X 4mm。盐水浸泡试验前,首先用水磨砂纸将样品 表面的氧化层去掉,然后用金相砂纸进行细磨,随后用蒸馏水冲洗后暖风吹干,在分析天平 上称出样品的原始重量Wo,所用腐蚀介质为5 % NaCl的溶液,采用分析纯的NaCl和蒸馏水配 制而成。试验过程中,盐水的温度保持在25±2°C,浸泡时间为72h。腐蚀后的样品首先用蒸 馏水冲洗干净暖风吹干,然后在温度为35~40°C的铬酸溶液(200g/LCr0 3+10g/LAgN03)中清 洗以除去样品表面的腐蚀产物。将酸洗后的样品取出后立刻用蒸馏水冲洗干净后暖风吹 干,用分析天平称出腐蚀后的重量Hi和Wo之间的差值即为样品的失重量。腐蚀速率为 4.3mg · cm-2 · d-、仅为对比例 1 中 18.6mg · cm-2 · d-1 的 1/4〇
[0060] 实施例3
[0061] 本实施例提供了一种含Zn和重稀土 Gd的铸造镁合金,其合金成分(重量百分比) 为:15%6(1、2%211、0.5%2广杂质元素小于0.02%,其余为1%。
[0062] 上述含Zn和重稀土 Gd的铸造镁合金的制备方法如下:
[0063] (1)按照500kg级镁稀土合金净化工艺与铸锭制备技术:将以上500kg原料首先在 烘箱中预热至200°C。坩埚在室温喷好涂料后预热至暗红。将纯镁置入有SF6/C02气体保护的 预热至暗红的坩埚中熔化。当纯镁熔化温度回升至690°C左右时加入纯Zn,当温度继续升高 达到720°C左右时,Mg-87Gd中间合金缓慢加入到熔体中,保温后进行搅拌。之后将炉温升至 780°C后加入Mg-30Zr中间合金。注意观察合金锭的熔化情况,当局部熔化时,立即停止加热 防止温度过高,此时可适当提高SF 6/C02保护气体通入量以减少氧化并防止燃烧,待全部加 入后,扒去表层氧化皮等杂质,搅拌至各组元充分熔化且混合均匀。之后静置,待熔体温度 降至760°C左右加入精炼剂开始精炼处理。用精炼勺均匀地进行搅动至液面成镜面为止,在 780°C静置使熔体内杂质充分沉淀。待镁液冷却至720°C时用进行浇铸。
[0064] (2)将上述(1)铸造的镁合金进行T4处理:在空气电阻炉中进行,并放入硫铁矿以 热分解释放出的S02气体对合金加以阻燃保护,采取两步固溶处理:490°C下固溶2h,然后在 510°C下固溶12h,随后在100°C热水中淬火。
[0065] (3)将上述(2)制备的T4态镁合金进行时效处理(T6):在恒温油浴炉中进行人工时 效处理,采取单步时效处理,时效温度为225°C,时间32h,随后在30°C冷水中淬火。
[0066] (4)将上述(3)制备的T6态镁合金进行室温拉伸实验,拉伸机为Zwick BTC- FR020TN.A50型电子万能材料试验机,弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段的拉伸速率分别为 0 · 5mm/min、0 · 2mm/min和lmm/min。获得合金室温拉伸抗拉强度为410_420MPa、屈服强度为 300-3101〇^、延伸率为3.6-5.2%.
[0067] (5)将上述(3)制备的T6态镁合金进行腐蚀速率的测试,腐蚀速率的测试采用静态 盐水浸泡实验,腐蚀的试样尺寸为Φ 35mm X 4mm。盐水浸泡试验前,首先用水磨砂纸将样品 表面的氧化层去掉,然后用金相砂纸进行细磨,随后用蒸馏水冲洗后暖风吹干,在分析天平 上称出样品的原始重量Wo。所用腐蚀介质为5 % NaCl的溶液,采用分析纯的NaCl和蒸馏水配 制而成。试验过程中,盐水的温度保持在25±2°C,浸泡时间为72h。腐蚀后的样品首先用蒸 馏水冲洗干净暖风吹干,然后在温度为35-40°C的铬酸溶液(200g/LCr0 3+10g/LAgN03)中清 洗以除去样品表面的腐蚀产物。将酸洗后的样品取出后立刻用蒸馏水冲洗干净后暖风吹 干,用分析天平称出腐蚀后的重量Wi,Wi和Wo之间的差值即为样品的失重量。腐蚀速率为 6.7mg · cm-2 · d-、仅为对比例 1 中 18.6mg · cm-2 · d-1 的 1/3〇
[0068] 实施例4
[0069]本实施例提供了一种含Zn和重稀土 Gd的铸造镁合金,其合金成分(重量百分比) 为:18%6(1、2%211、0.7%2广杂质元素小于0.02%,其余为1%。
[0070]上述含Zn和重稀土 Gd的铸造镁合金的制备方法如下:
[0071] (1)按照500kg级镁稀土合金净化工艺与铸锭制备技术:将以上500kg原料首先在 烘箱中预热至200°C。坩埚在室温喷好涂料后预热至暗红。将纯镁置入有SF6/C02气体保护的 预热至暗红的坩埚中熔化。当纯镁熔化温度回升至690°C左右时加入纯Zn,当温度继续升高 达到720°C左右时,Mg-87Gd中间合金缓慢加入到熔体中,保温后进行搅拌。之后将炉温升至 780°C后加入Mg-30Zr中间合金。注意观察合金锭的熔化情况,当局部熔化时,立即停止加热 防止温度过高,此时可适当提高SF6/C02保护气体通入量以减少氧化并防止燃烧,待全部加 入后,扒去表层氧化皮等杂质,搅拌至各组元充分熔化且混合均匀。之后静置,待熔体温度 降至760°C左右加入精炼剂开始精炼处理。用精炼勺均匀地进行搅动至液面成镜面为止,在 780°C静置使熔体内杂质充分沉淀。待镁液冷却至750°C时用进行浇铸。
[0072] (2)将上述(1)铸造的镁合金进行T4处理:在空气电阻炉中进行,并放入硫铁矿以 热分解释放出的S02气体对合金加以阻燃保护,采取两步固溶处理:500°C下固溶2h,然后在 520°C下固溶50h,随后在100°C热水中淬火。
[0073] (3)将上述(2)制备的T4态镁合金进行时效处理(T6):将步骤(2)制备的T4态镁合 金进行T6处理,在恒温油浴炉中进行人工时效处理,采取单步时效处理,时效温度为200°C, 时间64h,随后在30°C冷水中淬火。
[0074] (4)将上述(3)制备的T6态镁合金进行室温拉伸实验,拉伸机为Zwick BTC- FR020TN.A50型电子万能材料试验机,弹性阶段、屈服阶段、塑性阶段的拉伸速率分别为 0 · 5mm/min、0 · 2mm/min和lmm/min。获得合金室温拉伸抗拉强度为400_410MPa、屈服强度为 290-310MPa、延伸率为2.2-4.0% .
[0075] (5)将上述(3)制备的T6态镁合金进行腐蚀速率的测试,测试中采用静态盐水浸泡 实验,腐蚀的试样尺寸为?35mmX4mm。盐水浸泡试验前,首先用水磨砂纸将样品表面的氧 化层去掉,然后用金相砂纸进行细磨,随后用蒸馏水冲洗后暖风吹干,在分析天平上称出样 品的原始重量Wo。所用腐蚀介质为5%NaCl的溶液(使用纯NaCl与去离子水配制而成)。试验 过程中,盐水的温度保持在25±2°C,浸泡时间为72h。腐蚀后的样品首先用蒸馏水冲洗干净 并用暖风吹干,然后在温度为35-40°C的铬酸溶液(200g/LCr0 3+10g/LAgN03)中清洗7min以 除去样品表面的腐蚀产物。将酸洗后的样品取出后立刻用蒸馏水冲洗干净后暖风吹干,用 分析天平称出腐蚀后的重量MdPWo之间的差值即为样品的失重量,腐蚀速率为8.7mg · cm-2 · d-S仅为对比例 1 中 18.6mg · cm-2 · d-1 的 1/2〇 [0076] 对比
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