一种耐热镁合金及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于镁合金技术领域，特别涉及一种耐热镁合金及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]镁合金作为最轻质的结构材料具有一系列突出的优点，具有重要的应用价值和广阔的应用前景，然而热稳定性差一直制约着镁合金的发展与应用。目前对耐热镁合金的研究有很多:中国专利CN200610112622.9提出一种耐热镁合金，其成分为:Y为4.5_10wt%，Gd为0_8wt%，Dy为0_5wt%，Tb为0_5wt%，Ho为0_5wt%，Er为0_5wt%，Tm为0_5wt%，Nd为 2-4.5wt%，Sm为0-3.5wt%，其余为镁。中国专利CN200710118447.9提出一种含稀土的耐热镁合金及其制备方法，其中稀土的含量为0.10-3.0w t%，所述的稀土为La、Pr、Sm、Eu、Tb、Ho、Er、Tm、Dy、Gd、Ce、Y、富铈混合稀土和富钕混合稀土中的任意一种。以上这些专利的共同特点是采用加入大量稀土元素的方法来强化镁合金的耐热性，缺点稀土元素比重大，采用稀土强化后镁合金质量轻的优点就会消失。
【发明内容】
[0004]
针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提出一种耐热镁合金及其制备方法。此耐热镁合金具有良好的耐热性能，制造成本低，制备方法简单。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种耐热镁合金，其特征在于，该合金由Ti和Mg构成，质量百分比为:5% < Ti < 10%，其余为Mg。
[0006]一种耐热镁合金的制备方法，包括如下步骤:按照质量百分含量为5%< Ti < 10%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称量好的纯Mg粉和纯Ti粉放入球磨机内进行机械球磨，在纯度为99.99%以上的惰性气体的保护下，机械球磨时间80-100小时，机械球磨的球料比10:1-30:1，机械球磨的转速300-400转/分钟，机械球磨过程中惰性气体的压力为0.5-lMPa，球磨结束后，得到耐热镁合金。
[0007]所述的惰性气体为氦、或氩，纯度99.99%是指氦、或氩占惰性气体的体积比。
[0008]所述的机械球磨过程采用不锈钢钢球，不锈钢钢球的直径为5-10mm。
[0009]机械球磨过程的温度为室温，S卩20°C_25°C。
[0010]本发明的耐热镁合金，仅使用一种元素Ti，没有添加价格昂贵的稀土元素与晶须，合金的成本较低，而且保持了良好的耐热性能，在250 °C及应力为30MPa条件下，其塑性变形率为0.2%-0.35%，可以广泛应用于较高温度的工作环境中。Ti元素本身密度也很轻，仅为4.54g/cm3，而且Mg与Ti互不相溶，二者自身不会发生不稳定析出造成耐热性能的下降。
[0011]
【附图说明】
[0012]图1为本发明制备耐热镁合金组织的扫描电镜图。
[0013]
【具体实施方式】
[0014]为进一步揭示本发明的技术方案，下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0015]【具体实施方式】一:
一种新型耐热镁合金，该合金组成成分的质量百分比为:Ti: 5%，其余为Mg(95%)。
[0016]制备耐热镁合金的方法，制备步骤为:先按照质量百分含量为T1:5%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称好的纯Mg粉和纯Ti粉放入高能球磨机内机械球磨，其中在纯度为99.99%以上的惰性气体氦的保护下，机械球磨时间80小时，机械球磨的球料比1:1(指的是不锈钢钢球与钛镁混合物的质量比，不锈钢钢球的直径为5mm)，机械球磨的转速300转/分，机械球磨过程中惰性气体的压力为0.5MPa，在100小时球磨结束后，得到新型耐热镁合金。球磨温度为20 °C。
[0017]
【具体实施方式】二:
一种新型耐热镁合金，该合金组成成分的质量百分比为:Ti: 5%，其余为Mg(95%)。
[0018]制备耐热镁合金的方法，制备步骤为:先按照质量百分含量为T1:5%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称好的纯Mg粉和纯Ti粉放入高能球磨机内机械球磨，其中在纯度为99.99%以上的惰性气体氦的保护下，机械球磨时间100小时，机械球磨的球料比30: I(指的是不锈钢钢球与钛镁混合物的质量比，不锈钢钢球的直径为5mm)，机械球磨的转速400转/分，机械球磨过程中惰性气体的压力为IMPa，在100小时球磨结束后，得到新型耐热镁合金。球磨温度为25 °C。
[0019]
【具体实施方式】三:
一种新型耐热镁合金，该合金组成成分的质量百分比为:Ti: 10%，其余为Mg(90%)。
[0020]制备耐热镁合金的方法，制备步骤为:先按照质量百分含量为Ti: 10%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称好的纯Mg粉和纯Ti粉放入高能球磨机内机械球磨，其中在纯度为99.99%以上的惰性气体氩的保护下，机械球磨时间80小时，机械球磨的球料比10:1(指的是不锈钢钢球与钛镁混合物的质量比，不锈钢钢球的直径为5mm)，机械球磨的转速300转/分，机械球磨过程中惰性气体的压力为0.5MPa，在100小时球磨结束后，得到新型耐热镁合金。球磨温度为20 °C。
[0021]
【具体实施方式】四:
一种新型耐热镁合金，该合金组成成分的质量百分比为:Ti: 10%，其余为Mg(90%)。
[0022]制备耐热镁合金的方法，制备步骤为:先按照质量百分含量为Ti: 10%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称好的纯Mg粉和纯Ti粉放入高能球磨机内机械球磨，其中在纯度为99.99%以上的惰性气体氩的保护下，机械球磨时间100小时，机械球磨的球料比30: I(指的是不锈钢钢球与钛镁混合物的质量比，不锈钢钢球的直径为10mm)，机械球磨的转速400转/分，机械球磨过程中惰性气体的压力为IMPa，在100小时球磨结束后，得到新型耐热镁合金。球磨温度为20 °C。
[0023]
【具体实施方式】五:
一种新型耐热镁合金，该合金组成成分的质量百分比为:Ti: 8%，其余为Mg(92%)。
[0024]制备耐热镁合金的方法，制备步骤为:先按照质量百分含量为T1:8%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称好的纯Mg粉和纯Ti粉放入高能球磨机内机械球磨，其中在纯度为99.99%以上的惰性气体氦的保护下，机械球磨时间90小时，机械球磨的球料比20:1(指的是不锈钢钢球与钛镁混合物的质量比，不锈钢钢球的直径为8mm)，机械球磨的转速350转/分，机械球磨过程中惰性气体的压力为0.8MPa，在100小时球磨结束后，得到新型耐热镁合金。球磨温度为25 °C。
[0025]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化、均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种耐热镁合金，其特征在于，该合金由Ti和Mg构成，质量百分比为:5% <Ti < 10%，其余为Mg。2.一种耐热镁合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:按照质量百分含量为5% <Ti < 10%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称量好的纯Mg粉和纯Ti粉放入球磨机内进行机械球磨，在纯度为99.99%以上的惰性气体的保护下，机械球磨时间80-100小时，机械球磨的球料比10:1-30:1，机械球磨的转速300-400转/分钟，机械球磨过程中惰性气体的压力为0.5-lMPa，球磨结束后，得到耐热镁合金。3.根据权利要求2所述的一种耐热镁合金的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氦、或氩，纯度99.99 %是指氦、或氩占惰性气体的体积比。4.根据权利要求2所述的一种耐热镁合金的制备方法，其特征在于，所述的机械球磨过程采用不锈钢钢球，不锈钢钢球的直径为5 -1 Omm。5.根据权利要求2所述的一种耐热镁合金的制备方法，其特征在于，机械球磨过程的温度为室温，即20°C_25°C。
【专利摘要】本发明属于镁合金技术领域，特别涉及一种耐热镁合金及其制备方法，按照质量百分含量为5%≤Ti≤10%，其余为Mg的合金成分配比进行配料，将称量好的纯Mg粉和纯Ti粉放入球磨机内进行机械球磨，在纯度为99.99％以上的惰性气体的保护下，机械球磨时间80-100小时，机械球磨的球料比10:1-30:1，机械球磨的转速300-400转/分钟，机械球磨过程中惰性气体的压力为0.5-1MPa，球磨结束后，得到耐热镁合金。本发明的耐热镁合金，仅使用一种元素Ti，没有添加价格昂贵的稀土元素与晶须，合金的成本较低，而且保持了良好的耐热性能，在250℃及应力为30MPa条件下，其塑性变形率为0.2%-0.35%。Ti元素本身密度也很轻，仅为4.54g/cm3，而且Mg与Ti互不相溶，二者自身不会发生不稳定析出造成耐热性能的下降。
【IPC分类】C22C1/04, B22F9/04, C22C23/00
【公开号】CN105624497
【申请号】CN201610034616
【发明人】王辛, 吴梦陵, 王章忠, 王鑫, 杨启锐, 袁帅, 孙松, 李柏男
【申请人】南京工程学院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月19日