一种铸造Mg-Zn-Y镁合金长周期结构相的调控方法_2

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镁锭原料,重量百分含量组成为:3.90%纯锌锭、42.37%Mg-Y中间合金、余量为纯镁锭,在SF6-OV混合气体保护下,将Mg-Y中间合金和纯镁锭放入预热到320°C的容器中,然后升温至730°C,待Mg-Y中间合金和纯镁锭完全熔化时,加入纯锌锭,搅拌均匀,除去熔液表面的废渣,继续搅拌3?5min,静置20min后浇注铁模具中凝固成形,制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金。
[0024]3)固溶处理
在热处理炉炉温为180 °C时将合金放置于其中,采用6°C /min的升温速率至500 °C,保温3h,取出后迅速置于85°C热水中进行淬火。
[0025]4)时效处理
在热处理炉炉温为在300°C时将合金放置于其中,保温35min,取出后迅速置于60°C热水中进行淬火,随后将试样放入热处理炉采用3°C /min的升温速率至175°C,保温30h,随炉冷却至80 °C时取出后空冷。
[0026]步骤3)和4)固溶处理和时效处理时,热处理炉为SG2-7.5-12型高温实验电阻炉,热处理炉中加入硫磺粉。
[0027]实施例1优化铸造Mg-Zn-Y镁合金的成分配比后制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金,其组成按质量百分比含量为:3.90%Zn、12.50%Y,其余为镁。通过热处理后,LPSO相的微观相貌多为极细针状,分布于晶内且均匀,LPSO相的体积分数为33.76%、细针状结构厚度最小值可达110.50nm,平均晶粒直径为20.12ym;LPS0相的分布也由块状初生第二相成网状或不连续网状分布于晶界处向晶内析出极细针状相转变而更加均匀。
[0028]实施例2
一种铸造Mg-Zn-Y镁合金长周期结构相的调控方法,步骤为:
O常规铸造方法制备Mg-Y中间合金:
以重量百分比为30.50%Y和69.50%Mg为原料,放入坩祸中加热熔化并升温至805°C,搅拌均匀后浇注金属型,制得Mg-Y中间合金,熔炼过程中通入SF6-OV混合气体保护,得Mg-Y中间合金;
2)制备LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金:
按配比称取纯锌锭、步骤I)制备的Mg-Y中间合金和纯镁锭原料,重量百分含量组成为:3.00%纯锌锭、39.34%Mg-Y中间合金、余量为纯镁锭,在SF6-OV混合气体保护下,将Mg-Y中间合金和纯镁锭放入预热到200°C的容器中,然后升温至750°C,待Mg-Y中间合金和纯镁锭完全熔化时,加入纯锌锭,搅拌均匀,除去熔液表面的废渣,继续搅拌3?5min,静置25min后浇注铁模具中凝固成形,制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金。
[0029]3)固溶处理
在热处理炉炉温为230 °C时将合金放置于其中,采用3°C /min的升温速率至530 °C,保温5h,取出后迅速置于60°C热水中进行淬火。
[0030]4)时效处理
在热处理炉炉温为在330°C时将合金放置于其中,保温45min,取出后迅速置于63°C热水中进行淬火,随后将试样放入热处理炉采用5°C /min的升温速率至190°C,保温1.5h,随炉冷却至100°C时取出后空冷。
[0031]步骤3)和4)固溶处理和时效处理时,热处理炉为SG2-7.5-12型高温实验电阻炉,热处理炉中加入硫磺粉。
[0032]实施例2优化铸造Mg-Zn-Y镁合金的成分配比后制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金,其组成按质量百分比含量为:3.00%Zn、12.00%Y,其余为镁。通过热处理后,LPSO相的微观相貌多为极细针状,分布于晶内且均匀,LPSO相的体积分数为47.63%、细针状结构厚度最小值可达63.50nm,平均晶粒直径为13.87ym;LPS0相的分布也由块状初生第二相成网状或不连续网状分布于晶界处向晶内析出极细针状相转变而更加均匀。
[0033]实施例3
一种铸造Mg-Zn-Y镁合金长周期结构相的调控方法,步骤为: 1)常规铸造方法制备Mg-Y中间合金:
以重量百分比为30.00%Y和70.00%Mg为原料,放入坩祸中加热熔化并升温至830°C,搅拌均匀后浇注金属型,制得Mg-Y中间合金,熔炼过程中通入SF6-OV混合气体保护,得Mg-Y中间合金;
2)制备LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金:
按配比称取纯锌锭、步骤I)制备的Mg-Y中间合金和纯镁锭原料,重量百分含量组成为:5.00%纯锌锭、43.33%Mg-Y中间合金、余量为纯镁锭,在SF6-OV混合气体保护下,将Mg-Y中间合金和纯镁锭放入预热到260°C的容器中,然后升温至740°C,待Mg-Y中间合金和纯镁锭完全熔化时,加入纯锌锭,搅拌均匀,除去熔液表面的废渣,继续搅拌3?5min,静置2Imin后浇注铁模具中凝固成形,制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金。
[0034]3)固溶处理
在热处理炉炉温为200°C时将合金放置于其中,采用4°C /min的升温速率至515°C,保温12h,取出后迅速置于70°C热水中进行淬火。
[0035]4)时效处理
在热处理炉炉温为在310°C时将合金放置于其中,保温40min,取出后迅速置于65°C热水中进行淬火,随后将试样放入热处理炉采用4°C /min的升温速率至200°C,保温12h,随炉冷却至85 °C时取出后空冷。
[0036]步骤3)和4)固溶处理和时效处理时,热处理炉为SG2-7.5-12型高温实验电阻炉,热处理炉中加入硫磺粉。
[0037]实施例3优化铸造Mg-Zn-Y镁合金的成分配比后制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金,其组成按质量百分比含量为:5.00%Zn、13.00%Y,其余为镁。通过热处理后LPSO相的微观相貌多为极细针状,分布于晶内且均匀,LPSO相的体积分数为56.41%、细针状结构厚度最小值可达27.50nm,平均晶粒直径为10.16ym;LPS0相的分布也由块状初生第二相成网状或不连续网状分布于晶界处向晶内析出极细针状相转变而更加均匀,微观形貌图如图1所示,LPSO相细针状结构厚度图见图2。
[0038]实施例4
一种铸造Mg-Zn-Y镁合金长周期结构相的调控方法,步骤为:
O常规铸造方法制备Mg-Y中间合金:
以重量百分比为29.80%Y和70.20%Mg为原料,放入坩祸中加热熔化并升温至810°C,搅拌均匀后浇注金属型,制得Mg-Y中间合金,熔炼过程中通入SF6-OV混合气体保护,得Mg-Y中间合金;
2)制备LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金:
按配比称取纯锌锭、步骤I)制备的Mg-Y中间合金和纯镁锭原料,重量百分含量组成为:6.00%纯锌锭、40.27%Mg-Y中间合金、余量为纯镁锭,在SF6-OV混合气体保护下,将Mg-Y中间合金和纯镁锭放入预热到240°C的容器中,然后升温至745°C,待Mg-Y中间合金和纯镁锭完全熔化时,加入纯锌锭,搅拌均匀,除去熔液表面的废渣,继续搅拌3?5min,静置23min后浇注铁模具中凝固成形,制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金。
[0039]3)固溶处理
在热处理炉炉温为195 °C时将合金放置于其中,采用5°C /min的升温速率至520 °C,保温10h,取出后迅速置于80°C热水中进行淬火。
[0040]4)时效处理
在热处理炉炉温为在305°C时将合金放置于其中,保温50min,取出后迅速置于70°C热水中进行淬火,随后将试样放入热处理炉采用3°C /min的升温速率至180°C,保温45h,随炉冷却至90 °C时取出后空冷。
[0041]步骤3)和4)固溶处理和时效处理时,热处理炉为SG2-7.5-12型高温实验电阻炉,热处理炉中加入硫磺粉。
[0042]实施例4优化铸造Mg-Zn-Y镁合金的成分配比后制得LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金,其组成按质量百分比含量为:6.00%Zn、12.00%Y,其余为镁。通过热处理后,LPSO相的微观相貌多为极细针状,分布于晶内且均匀,LPSO相的体积分数为50.20%、细针状结构厚度最小值可达40.0Onm,平均晶粒直径为12.81ym;LPS0相的分布也由块状初生第二相成网状或不连续网状分布于晶界处向晶内析出极细针状相转变而更加均匀;LPS0相细针状结构厚度图见图3。
[0043]实施例5
一种铸造Mg-Zn-Y镁合金长周期结构相的调控方法,步骤为:
O常规铸造方法制备Mg-Y中间合金:
以重量百分比为30.30%Y和69.70%Mg为原料,放入坩祸中加热熔化并升温至823°C,搅拌均匀后浇注金属型,制得Mg-Y中间合金,熔炼过程中通入SF6-OV混合气体保护,得Mg-Y中间合金;
2)制备LPSO结构Mg-Zn-Y镁合金:
按配比称取纯锌锭、步骤I)制备的Mg-Y中间合金和纯镁锭原料,重量百分含量组成为:5.50%纯锌锭、44.55%Mg-Y中间合金、余量为纯镁锭,在SF6-OV混合气体保护下,将Mg-Y中间合金和纯镁锭放入预热到300°C的容器中,然后升温至735°C,待Mg-Y中间合金和纯镁锭完全熔化时,加入纯锌锭,搅拌均匀,除去熔液表面的废渣,继续搅拌3
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