专利名称：含稀土的镁合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有改进的可加工性和/或延展性，尤其是进行锻造时，而同时保持了良好的耐腐蚀性的含稀土的镁合金。
背景技术：
稀土能够根据其质量分成稀土( “RE”-本文中定义为Y，La，Ce，Pr和Nd)和重稀土(〃 HRE"-本文中定义为原子序数为62至71的元素，即Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm， Yb和Lu)。它们全体一起经常称之为RE/HRE。例如，由GB-A-2095288已知RE/HRE的存在为镁合金提供了在高温下良好的强度和耐蠕变性。
镁-钇-钕-重稀土 -锆合金(Mg-Y-Nd-HRE-Zr)商购获得。实例包括当前以商标Elektron WE43和Elektron WE54 (此后分别称之为“WE43”和“WE54”)可获得的那些。 TO43和TO54经设计而在室温至300°C下使用。而已知这些合金既能够以浇铸又能以锻造形式使用。它们化学组成，正如由ASTM B 107/B107M06定义，显示如下表IQiIgASTM B107/ B)。这些已知的TO43和TO54合金此后将一起称之为“WE43型合金”。
表 1
权利要求
1.一种适合用作锻造合金的镁合金，包括Y2. Owt% -6. Owt%, Nd 0. 05wt% -4. Owt %, Gd :0-5. 5wt%,Dy :0-5. 5wt%, Er :0-5. 5wt%, Zr :0. 05wt% -L Owt %, Zn+Mn < 0. llwt%, Yb :0-0. 02wt%, Sm :0-0. 04wt%,可选地除了 Y，Nd, Gd，Dy，Er，Yb和Sm还有总含量达到0. 5wt%的稀土和重稀土，其余为镁和达到总量0. 3wt%的附带杂质，其中，Gd，Dy和Er的总含量在0. 3wt% -12wt%的范围， 其中所述合金根据ASTM Bl 17测定表现出腐蚀速率小于30Mpy。
2.根据权利要求1所述的合金，其中在加工所述合金期间形成的具有平均粒径1至 15 μ m的任何沉淀颗粒的面积百分比小于3%。
3.根据权利要求2任意之一所述的合金，其中所述颗粒富含Nd，而使所述颗粒具有的 Nd百分比组成大于所述颗粒中任何其它元素的百分比组成。
4.一种适用于用作浇铸合金的镁合金，包括Y2. Owt% -6. Owt%, Nd 0. 05wt% -4. Owt %, Gd :0-5. 5wt%,Dy :0-5. 5wt%, Er :0-5. 5wt%, Zr :0. 05wt% -L Owt %, Zn+Mn < 0. llwt%,可选地除了 Y，Nd, Gd，Dy和Er还有总含量达到20wt%的稀土和重稀土，而其余为镁和总量达到0. 3wt%的附带杂质， 其中Gd，Dy和Er的总含量在0. 3wt% -12wt%的范围，以及其中当所述合金处于jM或T6条件时，具有平均粒径1至15 μ m的任何沉淀颗粒的面积百分比小于3%。
5.根据权利要求4所述的合金，其中所述合金根据ASTMB117测定表现出的腐蚀速率小于30Mpy。
6.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中Y的含量为3.5wt% -4. 5wt%。
7.根据权利要求6所述的合金，其中Y的含量为3.7wt% -4. 3wt%。
8.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中所述Nd的含量为 1. 5wt% -3. 5wt%。
9.根据权利要求8所述的合金，其中所述Nd的含量为2.Owt % -3. Owt %。
10.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中所述^ 的含量为 0. Iwt % -0. 7wt%。
11.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中所述Gd、Dy和Er的总含量在 0. 4wt% -4. Owt% 的范围内。
12.根据权利要求11所述的合金，其中所述Nd，Gd，Dy和Er的总含量在 2. Owt% -5. 5wt% 的范围内。
13.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中，除了Gd，Dy和Er以外的稀土(除了 Y和Nd)的总含量小于Gd，Dy和Er总重量的13%。
14.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中％的含量小于0.01wt%。
15.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中Sm的含量小于0.02wt%。
16.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，具有的镁含量至少91wt%。
17.根据前述权利要求中任意之一所述的合金，其中，当所述合金处于T4或T6条件时， 具有平均尺寸大于Iym而小于15 μ m的颗粒的面积百分比小于1.5%。
18.根据权利要求17所述的合金，其中，当所述合金处于T4或T6条件时，具有平均尺寸大于1 μ m而小于7 μ m的颗粒的面积百分比小于3%。
19.根据权利要求4至18中任一项所述的合金，其中所述颗粒富含Nd，而使所述颗粒具有的Nd百分比组成大于所述颗粒中任何其它元素的百分比组成。
20.一种根据前述权利要求中任意之一所述的合金，用于浇铸和/或热处理和/或锻造和/或用作金属基复合材料的基础合金。
全文摘要
本发明公开了一种具有改进的可加工性和/或延展性和/或腐蚀特性并适用于锻造和浇铸应用的含稀土镁合金，其包括Y2.0wt％-6.0wt％，Nd0-4.0wt％，Gd0-5.5wt％，Dy0-5.5wt％，Er0-5.5wt％，Zr0.05wt％-1.0wt％，Zn+Mn＜0.11wt％，可选地其它稀土和重稀土，其余为镁和附带杂质而Gd，Dy和Er的总含量处于0.3wt％-12wt％的范围，其中每一种所述合金含有低含量的Yb和Sm并表现的根据ASTM B117测定的腐蚀速率小于30Mpy，和/或当合金经过加工具有平均粒径大于1μm而小于15μm时任何沉淀颗粒升高的面积百分比小于3％。所述合金能够进行浇铸和/或热处理和/或锻造和/或用作金属基复合材料的基础合金。
文档编号C22C23/06GK102187004SQ200980138669
公开日2011年9月14日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年9月30日
发明者保罗·莱昂, 伊斯马特·赛义德, 安东尼·詹姆斯·博登, 肯尼思·萨维奇 申请人:镁电子有限公司