一种高强韧耐蚀防燃Mg‑Gd‑Y‑Zn‑Zr合金及其制备方法与流程

文档序号:12414757阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于所述Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金包含的各组分及其质量百分比为:3.0%≤Gd≤9.0%,1.0%≤Y≤6.0%,0.5%≤Zn≤3.0%,0.2%≤Zr≤1.5%,余量为Mg和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于Gd+Y≤11.0%。

3.根据权利要求1所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于所述Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金包含的各组分及其质量百分比为:8.0% Gd,3.0% Y,1.0% Zn,0.5 % Zr,余量为Mg和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于所述Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金包含的各组分及其质量百分比为:Gd:8.4%,Y:2.4%,Zn:0.6%,Zr:0.4%,其余为Mg和不可避免的杂质元素。

5.根据权利要求1所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于所述Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金包含的各组分及其质量百分比为:Gd:6.7%,Y:1.3%,Zn:0.6%,Zr:0.5%,其余为Mg和不可避免的杂质元素。

6.根据权利要求1所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于所述Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金包含的各组分及其质量百分比为:Gd:8.4%,Y:0.8%,Zn:0.7%,Zr:0.6%,其余为Mg和不可避免的杂质元素。

7.根据权利要求1所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金,其特征在于所述Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金包含的各组分及其质量百分比为:Gd:7.1%,Y:2.0%,Zn:1.1%,Zr:0.5%,其余为Mg和不可避免的杂质元素。

8.一种权利要求1-7任一权利要求所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的制备方法,其特征在于所述制备方法包括如下步骤:

(1)按照合金成分进行计算配料,其中原料Gd、Y和Zr分别以Mg-30wt.%Gd、Mg-30wt.%Y和Mg-30wt.%Zr的中间合金形式添加,Mg和Zn则分别以工业纯Mg和纯Zn形式添加;

(2)将熔炼炉温度升至760~850℃,在CO2+10vol%SF6混合气体保护下加入步骤(1)准备的纯Mg及纯Zn锭;

(3)待步骤(2)所加的纯Mg及纯Zn锭完全熔化后,将炉温降至730~780℃,依次加入Mg-Gd中间合金、Mg-Y中间合金和Mg-Zr中间合金,得到熔体;

(4)将炉温调节至700~750℃,去除表面渣料,在炉底通入预热氩气对熔体进行精炼,精炼10~20min使熔体纯度提高;

(5)升温至730~760℃,在0.01~0.02MPa下将熔体转入静置炉中,静置1~3h;

(6)降温至700~720℃,对步骤(5)制备所得的熔体进行浇铸,采用室温冷却水对铸锭进行冷却结晶,最终浇铸得到直径为170mm、长度≥2.5m的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金大型铸锭。

9.根据权利要求8所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的制备方法,其特征在于所述步骤(6)中,浇铸速度为42mm/min,冷却水压力为0.02MPa。

10.根据权利要求8所述的高强韧耐蚀防燃Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的制备方法,其特征在于所述制备方法还包括以下步骤:

(7)将Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金大型铸锭在450~550℃的温度下进行8~24h的均匀化处理,完成后在50~80℃的温水中淬火;

(8)对均匀化处理后的铸锭进行反挤压,控制挤压温度为350~450℃,挤压比为8~20,压头速率为0.05~5mm/s;

(9)将挤压态合金在175~225℃的温度下进行等温时效处理,保温时间为0.5~200h;时效完后样品在50~80℃的温水中淬火冷却,得到Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金。

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