一种Mg-10Y合金性能优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种Mg-lOY合金性能优化方法，属于合金性能优化技术领域。
【背景技术】
[0002] 镇合金具有密度低、比强度和比刚度高、易回收等优点，被誉为"21世纪绿色工程 材料"。随着世界性的能源危机和环境污染问题的日益严重，采用镇合金代替汽车用铅合金 甚至钢铁材料W降低汽车的自身重量已成为一种必然趋势。但是，传统镇合金的耐热性能 较差，随着工作温度的升高，其强度和抗蠕变性能往往大幅度下降，送是限制镇合金广泛应 用的一个重要原因。加入稀±元素进行合金化，是改善镇合金耐热性能最直接和最常用的 方法之一。
[0003] 在所有的稀±元素中，Y(纪）被认为是提高镇合金高温性能最有效的元素。由此， 开发出了一系列Mg-Y基耐热镇合金。作者最近的研究发现，Mg-lOY合金是一种很有发展 前途的耐热镇合金基体材料，其在铸态下的室温抗拉强度可达200 MPa,高于铸态Mg-化a 合金和Mg-2Nd合金、时效态Mg-3Nd合金W及铸态、挤压态、时效态Mg-3Sm合金。但是， Mg-lOY合金的高温强度并不理想，原因是在较慢的冷却速度下，强化相Mg24Y5较粗大且 呈网状和块状分布，即使在固溶时效处理后，获得的Mg24Y5相仍很粗大，从而恶化合金的 力学性能。如何改善Mg24Y5相W及合金的基体组织，就成为进一步提高合金力学性能的关 键。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的问题：提供一种Mg-lOY合金性能优化方法，旨在提高合金力学 性能，W满足工业要求。
[0005] 本发明的技术方案： 一种Mg-lOY合金性能优化方法，原材料为纯镇、Mg-Y中间合金和Mg-Sm中间合金； 烙炼在感应炉中进行，采用高纯刚玉巧巧，通入C02+ 1% SF6混合气体进行保护；合金烙化 后在750 °C德注到金属型铸模中，取自铸锭的试块用MgO粉覆盖，进行固溶+时效处理。
[0006] 所述固溶温度为54(TC，时间为化。
[0007] 所述时效温度为25(TC，时间为化。
[0008] 所述纯镇纯度为99. 98% W上。
[0009] 所述Mg-Y中间合金中Y含量为24〇/〇。
[0010] 所述Mg-Sm中间合金中Sm含量为25%。
[0011] 本发明的有益效果： 通过本发明制备的Mg-lOY-1. 5Sm合金，其在200~30(TC之间的抗拉强度均大于200 MPa,伸长率约3%，与室温时相比没有发生显著变化；并且其力学性能优于Mg-lOY合金， 巧局使用温度可达350 C,远局于Mg-lOY合金的使用温度。
[0012]
【具体实施方式】： 实施例： 合金成分为Mg-lOY-1. 5Sm，对比合金成分为Mg-lOY;原材料为纯镇（纯度为99. 98%)、Mg-Y中间合金灯含量为24% )和Mg-Sm中间合金（Sm含量为25% )。合金烙炼 在感应炉中进行，采用高纯刚玉巧巧，通入C02+ 1% SF6混合气体进行保护。合金烙化后在 750 °C德注到金属型铸模中，取自铸锭的试块用MgO粉覆盖，进行固溶巧4(TC，6 h)+时 效（25(TC，2 h)处理。拉伸试验在AG-I 250 kN精密万能实验机上进行，拉伸试样的标距 尺寸为5 mm X 25 mm,拉伸速度为1 mm/min,试验温度为室温（25 °C )和高温（200~ 350 〇C )。
[0013] 表1为时效态Mg-lOY和Mg-lOY-1. 5Sm合金在室温和高温下的力学性能测 试结果。由表1可知，Sm的加入对Mg-lOY合金的力学性能产生了显著的影响。室温下 Mg-lOY-1. 5Sm合金的力学性能并不十分理想，抗拉强度仅为205 MPa,伸长率低于3% ; 但是，高温下Mg-lOY-1. 5Sm合金的力学性能没有降低，随着温度的升高，抗拉强度基本不 变或略微升高，虽然不能就此断定该合金在抗拉强度方面具有反常的温度效应，但至少可 W说明此时的抗拉强度对温度变化不敏感；在200~30(TC之间抗拉强度均在200MPa W 上，在35(TC时才降为150MPa，与此同时，该合金的伸长率均>3%，与室温时接近。从抗拉 强度和伸长率方面考虑，Mg-lOY-1. 5Sm合金的力学性能优于Mg-lOY合金，最高使用温 度可达350 °C。
【主权项】
1. 一种Mg-ΙΟΥ合金性能优化方法，其特征在于：原材料为纯镁、Mg-Y中间合金和 Mg-Sm中间合金；熔炼在感应炉中进行，采用高纯刚玉坩埚，通入C02+ 1% SF6混合气体进 行保护；合金熔化后在750 °C浇注到金属型铸模中，取自铸锭的试块用MgO粉覆盖，进行 固溶+时效处理。2. 根据权利要求1所述的一种Mg-ΙΟΥ合金性能优化方法，其特征在于：所述固溶温度 为540°C，时间为6h。3. 根据权利要求1所述的一种Mg-ΙΟΥ合金性能优化方法，其特征在于：所述时效温度 为250°C，时间为2h。4. 根据权利要求1所述的一种Mg-ΙΟΥ合金性能优化方法，其特征在于：所述纯镁纯度 为99. 98%以上。5. 根据权利要求1所述的一种Mg-ΙΟΥ合金性能优化方法，其特征在于：所述Mg-Y中 间合金中Y含量为24%。6. 根据权利要求1所述的一种Mg-ΙΟΥ合金性能优化方法，其特征在于：所述Mg-Sm中 间合金中Sm含量为25%。
【专利摘要】为了提高合金力学性能，以满足工业要求，本发明公开了一种Mg-10Y合金性能优化方法，原材料为纯镁、Mg-Y中间合金和Mg-Sm中间合金；熔炼在感应炉中进行，采用高纯刚玉坩埚，通入CO2+1%SF6混合气体进行保护；合金熔化后在750℃浇注到金属型铸模中，取自铸锭的试块用MgO粉覆盖，进行固溶+时效处理。
【IPC分类】C22F1/06, C22C23/06, C22C1/03
【公开号】CN105525175
【申请号】CN201410514215
【发明人】邬青
【申请人】邬青
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月29日