试验方法》 对铸件壁厚处和壁薄处进行常温和高温力学性能测试。
[0038] 对比例：
[0039] 本实施例是以成分(wt·%)为:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Zr 0.4~0.5;Gd 0.3~ 〇. 4，其余为Mg及不可去除的杂质元素，壁厚10~60mm，上底面外径290~300mm，下底面外径 750~850mm，高度400~450mm，且存在复杂油、气管路的Mg-Y-Nd系稀土镁合金铸件为原料。 首先，将镁合金铸件表面经机械打磨，去除表面粘沙及氧化层后，再用铬酸盐清洗;然后，将 所得的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至520°C，升温时间为3h，保温10h后，出炉强风 冷却，铸件由固溶电阻炉转移至强风淬火设备的时间控制在30s以内，铸件的冷却速度为 100°C/min;再将冷却后的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至220°C，升温时间为1.5h， 保温16h后，取出自然空冷。在铸件不同部位切取试样，进行常温和高温拉伸试验，具体结果 见表1所示，其薄壁处及厚壁处的金相组织见附图1、2。
[0040] 实施例1:
[0041]本实施例是以成分(wt·%)为:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~ 0.5 ;Gd 0.3~0.4,其余为Mg及不可去除的杂质元素，壁厚10~60mm，上底面外径290~ 300mm，下底面外径750~850mm，高度400~450mm，且存在复杂油、气管路的Mg-Y-Nd-Ag系稀 土镁合金铸件为原料。首先，将镁合金铸件表面经机械打磨，去除表面粘沙及氧化层后，再 用铬酸盐清洗;然后，将所得的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至530°C，升温时间为 3h，保温9h后，出炉强风冷却，铸件由固溶电阻炉转移至强风淬火设备的时间控制在30s以 内，铸件的冷却速度为100°C/min;再将冷却后的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至220 °C，升温时间为2h，保温60h后，取出自然空冷。在铸件不同部位切取试样，进行常温和高温 拉伸试验，具体结果见表1所示，其薄壁处及厚壁处的金相组织见附图，3、4,处理后零件的 TEM显微组织，见附图5。
[0042] 实施例2:
[0043] 本实施例是以成分(wt·%)为:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~ 0.5 ;Gd 0.3~0.4,其余为Mg及不可去除的杂质元素，壁厚10~60mm，上底面外径290~ 300mm，下底面外径750~850mm，高度400~450mm，且存在复杂油、气管路的Mg-Y-Nd-Ag系稀 土镁合金铸件为原料。首先，将镁合金铸件表面经机械打磨，去除表面粘沙及氧化层后，再 用铬酸盐清洗;然后，将所得的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至535°C，升温时间为3h 15min，保温8h后，出炉强风冷却，铸件由固溶电阻炉转移至强风淬火设备的时间控制在30s 以内，铸件的冷却速度为120°C/min;再将冷却后的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至 225°C，升温时间为2h，保温50h后，取出自然空冷。在铸件不同部位切取试样，进行常温和高 温拉伸试验，具体结果见表1所示。
[0044] 实施例3:
[0045] 本实施例是以成分(wt·%)为:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~ 0.5 ;Gd 0.3~0.4,其余为Mg及不可去除的杂质元素，壁厚10~60mm，上底面外径290~ 300mm，下底面外径750~850mm，高度400~450mm，且存在复杂油、气管路的Mg-Y-Nd-Ag系稀 土镁合金铸件为原料。首先，将镁合金铸件表面经机械打磨，去除表面粘沙及氧化层后，再 用铬酸盐清洗;然后，将所得的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至540°C，升温时间为3h 30min，保温6h后，出炉强风冷却，铸件由固溶电阻炉转移至强风淬火设备的时间控制在30s 以内，铸件的冷却速度为120°C/min;再将冷却后的镁合金铸件置于电阻炉中，随炉升温至 230°C，升温时间为2h，保温40h后，取出自然空冷。在铸件不同部位切取试样，进行常温和高 温拉伸试验，具体结果见表1所示。
[0046]表1铸件不同部位力学性能
[0047] l·
[0049] 从表1的数据并结合附图1、2、3、4,可以看出，本发明方法处理后的复杂结构铸件 平均晶粒大小为50~80μπι;室温屈服强度2 240MPa，抗拉强度2 330MPa，延伸率2 6.0% ; 200°C屈服强度2 180MPa，抗拉强度2 250MPa，延伸率2 10.0%。而现有技术处理后的平均 晶粒大小为50~120μπι;室温屈服强度< 190MPa，抗拉强度< 280MPa，延伸率< 5.0% ;200°C 屈服强度< 140MPa，抗拉强度< 220MPa，延伸率< 8.3% ;因此，本发明处理后的铸件在强 度、延伸率方面都比现有技术处理后的又来明显提高，特别是本发明处理后的铸件，厚壁、 薄壁处强度的均匀性较现有技术处理后的更好。
[0050] 本
【发明内容】
及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有的技术。
[0051] 本发明不限于上述实施例，本发明所述内容均可实施并具有所述良好效果。
【主权项】
1. 一种耐热稀土镁合金，包括下述组分，按质量百分比组成： Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~0.5;Gd 0.3~0.4,其余为Mg及不可 去除的杂质元素。2. -种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，是将耐热稀土镁合金不均匀壁 厚铸件加热至530~540°C，保温固溶后，以2 90°C/min的速度冷却至室温，然后，加热至220 ~230°C，保温进行人工时效后，出炉空冷。3. 根据权利要求2所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于:所述耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件中，厚壁与薄壁之间的厚度差2 50_。4. 根据权利要求2所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于:所述固溶加热的升温速度为150~180 °C /h;所述固溶保温时间为6~10h。5. 根据权利要求4所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于：固溶保温后，铸件在10~30s内进入冷却工序，冷却速度为90~120°C/min。6. 根据权利要求5所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于:固溶保温后的冷却工序中，冷却介质为强风。7. 根据权利要求2所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于:人工时效保温时间为40~60h。8. 根据权利要求7所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于:所述人工时效的升温速度为1 〇〇~150 °C /h。9. 根据权利要求2所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理工艺，其特征 在于:不均匀壁厚铸件采用低压铸造的方法制备。10. 根据权利要求2-9任意一项所述的一种耐热稀土镁合金不均匀壁厚铸件的热处理 工艺，其特征在于:处理后的不均匀壁厚铸件的平均晶粒大小为50~80μπι;室温屈服强度2 240MPa，抗拉强度2 330MPa，延伸率2 6 · 0 % ; 200°C屈服强度2 180MPa，抗拉强度2 250MPa， 延伸率2 10.0%。
【专利摘要】一种耐热稀土镁合金及其不均匀壁厚铸件的热处理工艺，所述镁合金包括下述组分组成：Y，Nd，Ag，Zr，Gd，其余为Mg及不可去除的杂质元素。其热处理工艺是将不均匀壁厚的复杂结构耐热稀土镁合金铸件加热至530～540℃，保温固溶后，以≥90℃/min的速度冷却至室温，然后，加热至220～230℃，保温进行人工时效后，出炉空冷。本发明组分配比合理、工艺简单、操作方便，实施只需常规的热处理设备，流程简单易行、安全可靠，适用于处理形状复杂，壁厚存在差异的大尺寸稀土镁合金铸件，为航空、航天用稀土镁合金复杂结构铸件的性能改善，提供了一种可行的方案，满足航空、航天等领域零部件的使用要求，便于工业化生产。
【IPC分类】C22C23/06, C22F1/06
【公开号】CN105624504
【申请号】CN201610074516
【发明人】李慧中, 姚三成, 梁霄鹏, 吕凤, 赵俊刚
【申请人】中南大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月3日