均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种均匀弥散分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg?Zn?Y合金，其中Mg：89wt.％～93wt.％,Zn:6wt.％～8wt.％,Y:1wt.％～3wt.％。还公开了其制备方法。本发明提供的均匀弥散分布粒状准晶和棒状β1′相的时效强化合金，是在制备铸态Mg?Zn?Y合金的基础上，进行高压作用下的固溶处理及效处理后得到的。在镁基体上均匀弥散分布着高密度、尺寸约为10nm的粒状准晶和β1′?MgZn2沉淀析出相，从而使得合金在200℃时效时具有较高的峰值时效硬度，达到105HV。合金可在200℃条件下进行长期时效处理，具有较好的热稳定性。本发明制备方法，步骤简单，易操作，条件易控制实现。
【专利说明】
均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金及制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金及制备方法，具体属于合金技术领域。
【背景技术】
[0002]镁合金具有优良导电性、导热性、电磁屏蔽性能和高的比强度、比刚度、减震性等特点，是目前实际应用最轻的金属结构材料，在航空航天、汽车和3C(计算机、通信及消费电子产品)等行业具有广阔的应用前景。然而，镁合金由于强度较低、韧性差、塑性加工困难、高温蠕变性能差等问题，限制了其在工业上的进一步应用。因此，通过各种制备技术来提高镁合金力学性能，扩大镁合金应用范围是镁合金技术领域研发的重点。
[0003]自1984年美国国家标准局(NBS)谢切曼(D.shechtman)等人在急冷的Al-Mn合金中首次发现准晶以来，在铝基、镁基及其它合金中相继发现了很多种准晶。1993年，我国北京航空材料研究所的罗治平等人首先确定了Mg-Zn-Y合金中的Mg3Zn6Y三元相为二十面体准晶，并对Mg-Zn-RE系准晶进行了大量的研究工作。准晶相因具有独特的原子排列结构，使其具有优异的机械性能和物理性能，如高强度、低摩擦系数、低热导率、低电导率、抗氧化、耐腐蚀等。研究表明，时效强化是镁合金最主要的强化方法之一，而作为增强相的准晶形貌、大小、数量和分布对镁基合金的性能起着重要的影响。
[0004]现有技术中，CN101705405 A公开了镁基球形准晶中间合金及其制备方法，采用控制冷却速率的方法制备了Mg-Zn-Y-Mn-Cu五元镁基二十面体球形准晶中间合金，其化学成分为(wt.%):Mg 55.0 ?65.0% ,Zn 30.0 ?40.0%, Y 2.5 ?5.5%, Mn 0.10 ?1.50% ,Cu
0.1O?0.50 %。制备的球形准晶直径为2?7μπι，体积占总体积的35?45% XN 101705406 A公开了镁基球形准晶中间合金及其制备方法，采用控制冷却速率的方法制备了 Mg-Zn-Y-C四元镁基二十面体球形准晶中间合金，其化学成分为(wt.%):Mg 55.0?65.0% ,Zn 30.0?40.0%,Y 2.5?5.5%，C 0.10?0.50 %。制备的球形准晶直径为2?7μπι，体积占总体积的40?48%<XN101705407 A公开了镁基球形准晶中间合金及其制法，采用控制冷却速率的方法制备了Mg-Zn-Y-Ti四元镁基二十面体球形准晶中间合金，其化学成分为(wt.% ):Mg55.0?65.0% ,Zn 30.0?40.0% ,Y 2.5?5.5% ,Ti 0.10?0.50%。制备的球形准晶直径为6?ΙΟμπι，体积占总体积的30?40%<XN102212727A公开了一种自生准晶增强Mg-Zn-Y合金及熔炼方法，采用在熔体中加入Al-T1-C的方法制备了自生准晶增强Mg-Zn-Y合金，其化学成分为(wt.% ):Zn 3.0 ?10.0%, Y 0.5?3.0 %，Al-T1-C 0.05 ?1.0%oZL201210239762.8公开了一种具有超细凝固组织的准晶增强Mg-Zn-Y合金及其制备方法，采用CS-1B型高压六面顶压设备制备了含有自生准晶的细晶Mg-Zn-Y合金，其化学成为(wt.%):Zn 6.0?10.0%,Y 1.0?3.0%。
[0005]上述专利主要是在普通凝固和快速凝固条件下制得的镁基球形准晶中间合金，其所制备出的二十面体准晶相尺度均为μπι级，而关于准晶尺度在nm级别的报道很少。具有在镁基体上均匀弥散分布着粒状准晶和棒状β' ^MgZn2相的时效强化Mg-Zn-Y合金，尚未见于相关报道中。
【发明内容】
[0006]为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种时效强化镁合金，其上均匀分布粒状准晶和棒状相，制备方法简单易操作。
[0007]为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案:
[0008]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，所述时效强化合金是Mg-Zn-Y合金，其中Mg:89wt.%?93wt.% ,Zn:6wt.%?8wt.% ,Y:1wt.%?3wt.%。
[0009]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金中，在镁基体上均匀、弥散分布棒状K 1-MgZn2和粒状二十面体准晶相;Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%，有利于时效相析出量增多。
[0010]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，包括以下步骤:S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备;S2、高压固溶处理;S3、等温时效处理。
[0011]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0012]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0013]S1.1、称取镁锭、锌锭和Mg_30Y中间合金(其中Y:30wt.% )，进行预热烘烤，备用；
[0014]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度时，向坩祸中加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg_30Y中间合金恪化后搅拌2?5分钟，搅拌完成后在设定温度下保温10?15分钟，随后升温静置3?5分钟，使成分进一步均匀化，撇去溶液表面浮渣，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0015]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力和预设温度，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金;其中Zn在镁基体中固溶度>6wt.%，且Zn元素偏析度小；
[0016]S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200 °C进行8?12h等温时效处理，即得。
[0017]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，步骤S1.1中，称取的镁锭、锌锭和Mg_30Y中间合金的质量比为:89?93: 6?8: 3?9。
[0018]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，步骤S1.1中，预热烘烤是在200°C下进行预热烘烤。
[0019]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，步骤S1.2中，前期温度为350°C?400°C，设定温度为750°C?780°C，升温静置是升温至790°C?820°C静置。
[0020]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，步骤S1.2中，保护气体为C02/SF6混合气体。
[0021]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，步骤S2中，预设压力为2?6GPa，预设温度为600°C?900°C。
[0022]前述均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，步骤S2中，采用CS-1B型高压六面顶压机进行固溶处理，试样尺寸为Φ6 X 8_。
[0023]本发明通过制备铸态Mg-Zn-Y合金并对其进行高压作用下固溶处理和时效处理，从而获得在α-Mg基体上均匀、弥散分布着密度较高的粒状准晶相和棒状K X-MgZn2时效沉淀析出相的时效强化合金。
[0024]以本发明制备的Mg-7.28Zn-2.88Y合金为例，本发明中进行固溶处理，是在GPa级高压作用下进行的，通过控制加热压力、固溶温度，获得所需合金材料。施加压力对Zn在镁基体中固溶度有着极大的影响:在GPa级高压作用下固溶处理时，在一定压力范围内，Zn在基体中的固溶度随压力增加而增高，所以本发明中采用在GPa级高压作用下固溶，Zn在基体中的固溶度较常压下大幅度升高。
[0025]在高压作用下进行固溶处理时，固溶温度对Zn在镁基体中固溶度也存在很大影响，如图1所示。固溶温度较低时，不但Zn在基体中溶解度较小，而且Zn的偏析度较大，晶界富集Zn浓度较高，而晶粒内部Zn浓度较低；随着固溶温度升高，不但Zn固溶度增大而且其偏析程度也减小；但是，若固溶温度过高，晶界将发生熔化。由图1可知，在4GPa和700?800°C条件下固溶时，Zn在基体中平均固溶度>6.0wt.%，且偏析程度极小。
[0026]图2是在4GPa条件下，固溶处理温度对200°C等温时效硬化曲线的影响图。本发明中，当时效温度低时，K 1-MgZn2相相对含量增多；当时效温度高时，准晶及K X-MgZn2相长大速率迅速增大。最终选用200°C作为时效过程中的优选时效温度。由图2中可知，随着前期固溶处理温度的提升，在进行后续等温时效处理时，峰值硬度越高。本发明中峰值硬度可达1MW0
[0027]图3是本发明的时效强化合金(铸态Mg-Zn-Y合金经4GPa和800°C条件下固溶，再经2000C等温时效10小时后得到)组织形貌TEM图。在峰值时效组织中存在着析出密度较高的“颗粒状”析出相，析出相平均直径约为1nm;镁基体上的粒状沉淀相的FFT显示具有五重转轴对称性的正二十面，由此可推断该粒状沉淀相为二十面体准晶1-Mg3Zn6Y相。和晶态合金相比，准晶具有很高的硬度和较低的界面能，因此经过固溶处理和时效处理后的合金获得较高的峰值硬度。经4GPa和800 °C条件下固溶，再经200 °C等温时效后，在镁基体上均匀、弥散分布着高密度、尺寸约为1nm的粒状准晶和K X-MgZn2时效沉淀析出相，使得时效强化合金峰值时效硬度可达105HV。此外将本发明中合金在200°C进行长时间时效处理，实验结果显示，该合金组织具有较好的热稳定性。
[0028]本发明的有益之处在于:本发明提供的一种均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化合金，是通过在制备铸态Mg-Zn-Y合金的基础上，进行高压作用下固溶处理和时效处理后得到的。本发明的时效强化合金在镁基体上均匀、弥散分布着高密度、尺寸约为1nm的粒状准晶和K X-MgZn2沉淀析出相，从而使得本发明的合金具有较高的峰值时效硬度，最高可达至IJ105HV。本发明中的合金可在200°C条件下进行长期时效处理，具有较好的热稳定性。本发明中提供的制备方法，步骤简单，易操作，条件易控制实现。
【附图说明】
[0029]图1是不同固溶温度对Zn在镁基体中固溶度及偏析程度的影响图；
[0030]图2是在4GPa条件下，固溶处理温度对200°C等温时效硬化曲线的影响图；
[0031]图3是本发明的时效强化合金(铸态Mg-Zn-Y合金经4GPa和800°C条件下固溶，再经2000C等温时效10小时后得到)组织形貌TEM图；
[0032]图中附图标记的含义:图1和图2:a-常压下固溶处理，b_4GPa、600°C下固溶处理，c-4GPa、700°C下固溶处理，d_4GPa、800°C下固溶处理；图3: (a)-标尺长度200nm,(b)-标尺长度5nm。
【具体实施方式】
[0033]以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
[0034]实施例1
[0035]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg-Zn-Y合金，其中Mg:89wt.%?93wt.% , Zn: 6wt.% ?8wt., Y:1wt.% ?3wt.%。
[0036]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0037]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0038]S1.1、称取镁锭、锌锭和Mg_30Y中间合金，进行预热烘烤，备用；
[0039]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌2?5分钟，搅拌完成后在设定温度下保温10?15分钟，随后升温静置3?5分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0040]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力和预设温度，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金；
[0041 ] S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行8?12h等温时效处理，即得。
[0042]实施例2
[0043]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg-Zn-Y合金，其中Mg:89wt.% ,Zn:8wt.% ,Y: 3wt.%。所述合金中，在镁基体上均勾、弥散分布棒状β/ -MgZm和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。
[0044]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0045]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0046]S1.1、称取镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金，质量比为:89:8:9，在200°C下进行预热烘烤，备用；
[0047]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度350°C时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入C02/SF6混合气体作为保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌2分钟，搅拌完成后在设定温度750°C下保温15分钟，随后升温至790°C静置5分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0048]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力为2GPa和预设温度为600°C，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金；
[0049]S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行12h等温时效处理，即得。
[0050]实施例3
[0051 ]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是M g - Z η - Y合金，其中M g:93wt.% ,Zn:6wt.% ,Y:1wt.%。所述合金中，在镁基体上均勾、弥散分布棒状吖1-MgZm和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。
[0052]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0053]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0054]S1.1、称取镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金，质量比为:93:6: 3，在200°C下进行预热烘烤，备用；
[0055]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度400°C时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入C02/SF6混合气体作为保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌5分钟，搅拌完成后在设定温度780°C下保温10分钟，随后升温至820°C静置3分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0056]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力为6GPa和预设温度为900°C，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金;其中，高压固溶处理采用CS-1B型高压六面顶压机进行固溶处理，试样为Φ 6 X 8mm的试样；
[0057]S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行8h等温时效处理，即得。
[0058]实施例4
[0059]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg-Zn-Y合金，其中Mg:90wt.%,Zn:7wt.%,Y:3wt.%。所述合金中，在镁基体上均匀、弥散分布棒状吖1-MgZn2和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。
[0060]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:[0061 ] S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0062]S1.1、称取镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金，质量比为:91:7:6，在200°C下进行预热烘烤，备用；
[0063]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度380°C时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入C02/SF6混合气体作为保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌3分钟，搅拌完成后在设定温度770°C下保温12分钟，随后升温至800°C静置4分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0064]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力为4GPa和预设温度为700°C，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金；
[0065]S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行1h等温时效处理，即得。
[0066]实施例5
[0067]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg- Z η - Y合金，其中M g:91wt.%,Zn:7.5wt.%,Y:1.5wt.%0所述合金中，在镁基体上均匀、弥散分布棒状吖1-MgZn2和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。
[0068]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0069]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0070]31.1、称取镁锭、锌锭和1%-30￥中间合金，质量比为:92:7.8:5，在200°(:下进行预热烘烤，备用；
[0071]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度360°C时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入C02/SF6混合气体作为保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌4分钟，搅拌完成后在设定温度760°C下保温13分钟，随后升温至810°C静置3.5分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0072]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力为4GPa和预设温度为800°C，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金;其中，高压固溶处理采用CS-1B型高压六面顶压机进行固溶处理，试样为Φ 6 X 8mm的试样；
[0073]S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行Ilh等温时效处理，即得。
[0074]实施例6
[0075]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg- Z η - Y合金，其中M g:92wt.%,Zn:6wt.%,Y:2wt.%。所述合金中，在镁基体上均匀、弥散分布棒状K i_MgZn2和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。
[0076]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0077]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0078]S1.K称取镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金，质量比为:92.5:6.5:7，在200 °C下进行预热烘烤，备用；
[0079]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度370°C时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入C02/SF6混合气体作为保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌5分钟，搅拌完成后在设定温度780°C下保温14分钟，随后升温至790°C静置4.5分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0080]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力为5GPa和预设温度为850°C，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金；
[0081 ] S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行9h等温时效处理，即得。
[0082]实施例7
[0083]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，是Mg-Zn-Y合金，其中Mg:89.84wt.%,Zn:7.28wt.%,Y:2.88wt.%。所述合金中，在镁基体上均匀、弥散分布棒状β’ i_MgZn2和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。
[0084]均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，具体包括以下步骤:
[0085]S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备:
[0086]S1.K称取镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金，质量比为:90.5:7.5:8，在200 °C下进行预热烘烤，备用；
[0087]S1.2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度400°C时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入C02/SF6混合气体作为保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金恪化后搅拌3.5分钟，搅拌完成后在设定温度750°C下保温11分钟，随后升温至820°C静置4分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金；
[0088]S2、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力为4GPa和预设温度为750°C，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金;其中，高压固溶处理采用CS-1B型高压六面顶压机进行固溶处理，试样为Φ 6 X 8mm的试样；
[0089]S3、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200 °C进行10.5h等温时效处理，即得。
【主权项】
1.均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，其特征在于:所述时效强化合金是Mg-Zn-Y合金，其中Mg:89wt.%?93wt.% ,Zn:6wt.%?8wt.% ,Y:1wt.%?3wt.%。2.根据权利要求1所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金，其特征在于:所述合金中，在镁基体上均匀、弥散分布棒状K X-MgZn2和粒状二十面体准晶相，Zn元素在镁基体中的固溶度>6wt.%。3.如权利要求1或2所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备;S2、高压固溶处理;S3、等温时效处理。4.根据权利要求3所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: S1、铸态Mg-Zn-Y合金材料的制备: S1.K称取镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金，进行预热烘烤，备用； 51、2、在坩祸电阻炉中将坩祸温度升至前期温度时，加入S1.1中处理后的镁锭和锌锭，通入保护气体，继续升温至镁锭和锌锭熔化，再加入S1.1中处理后的Mg-30Y中间合金，至Mg-30Y中间合金熔化后搅拌2?5分钟，搅拌完成后在设定温度下保温10?15分钟，随后升温静置3?5分钟，再浇注于金属模中，得到铸态Mg-Zn-Y合金； 52、高压固溶处理:取SI中得到的铸态Mg-Zn-Y合金，设定预设压力和预设温度，在预设温度和预设压力下进行保温保压20分钟，随后在保压条件下快速冷却至室温，得到固溶处理后的Mg-Zn-Y合金； 53、等温时效处理:将S2中经过固溶处理后的Mg-Zn-Y合金在200°C进行8?12h等温时效处理，即得。5.根据权利要求4所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:所述步骤S1.1中，称取的镁锭、锌锭和Mg-30Y中间合金的质量比为:89?93: 6?8:3?9ο6.根据权利要求4所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:所述步骤S1.1中，预热烘烤是在200°C下进行预热烘烤。7.根据权利要求4所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:所述步骤S1.2中，前期温度为350°C?400°C，设定温度为750°C?780°C，升温静置是升温至790°C?820°C静置。8.根据权利要求4所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:所述步骤S1.2中，保护气体为C02/SF6混合气体。9.根据权利要求4所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:所述步骤S2中，预设压力为2?6GPa，预设温度为600°C?900°C。10.根据权利要求4所述的均匀分布粒状准晶和棒状相的时效强化镁合金的制备方法，其特征在于:所述步骤S2中，采用CS-1B型高压六面顶压机进行固溶处理，试样尺寸为Φ 6 X8mm ο
【文档编号】C22C1/03GK105937005SQ201610436222
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】林小娉, 董允, 樊志斌, 李博, 王林, 徐高鹏, 王怡
【申请人】东北大学秦皇岛分校