的成分配比加入纯侣锭，Mg-30%Ca中间合金、Mg- 25%Nd中间合金，加入前在170°C (或140°C，21(rC)预热25分钟，加入时应迅速将其压入液 面W下，待烙化后揽拌5分钟，使成分均匀，静置15分钟（或10分钟）；静置完毕后，打拱烙体 表面浮渣，待溫度降到710°C (或720°C)，将相蜗提出来放在盐水浴中急冷； b) 机加工:根据挤压机挤压筒的尺寸将上述铸锭银切、车皮至合适尺寸； C)均匀化:在450°C (或440°C，46(rC)溫度条件下进行均匀化处理，保溫时间为12h (或 15h); d)热挤压:挤压前将均匀化处理后的铸锭和挤压模具在350°C (或370°C，40(rC)预 热化（或1.化，3h)，挤压溫度为350°C (或380°C，40(rC)，挤压比为25:1，挤压速率为 0.90m/min (或 1.50m/min)。
[0021] 实施例2:本实施例的含碱±巧稀±钦的Mg-Al系儀合金按重量百分比包括W下成 分:A1 2.79 wt.%，Ca 0.39 wt.%，Nd 1.11 wt.%，余量为Mg和不可避免的杂质小于0.06 wt.%。得到本实施例儀合金的合金冶炼及铸造-机加工-均匀化-热挤压方法与实施例1相 同，所不同的是烙炼合金的成分配比。
[0022] 实施例3:本实施例的含含碱±巧稀±钦的Mg-Al系儀合金按重量百分比包括W下 成分:A1 2.80 wt.%，Ca 0.37 wt.%，Nd 1.76 wt.%，余量为Mg和不可避免的杂质小于0.06 wt.%。得到本实施例儀合金的合金冶炼及铸造-机加工-均匀化-热挤压方法与实施例1相 同，所不同的是烙炼合金的成分配比。
[0023]
图1~图3是挤压棒材的金相组织照片，从照片中可W发现经过热加工后的金相组织平 均晶粒尺寸在扣mW下，并且随着Nd含量的增加合金晶粒越均匀细小，实施例1-3的平均晶 粒尺寸分别是4.13μπι、2.70皿、2.39μπι。析出强化和晶界强化使得儀合金的强度得到提高。 由表1和图4~5可看出，本发明的合金(实施例1-3)在150°C下具有高的强度，并且能保证较 高的塑性。
[0024] 可见，经过热挤压后的合金具有致密的组织，较细的晶粒尺寸。通过添加碱±元素 巧，起到细化晶粒的作用，并且能与侣原子结合成高烙点的AhCa相，细小弥散的分布在基 体中，起到提高合金耐热性的作用；添加稀上元素钦，可W抑制基体中粗大网状分布的 Mgi7Ali2相的形成并且与侣原子形成高溫稳定的稀±相(412炯和AliiNds相），运样一方面能 有效的促进动态再结晶，阻碍再结晶晶粒的长大，得到细小的再结晶晶粒；另一方面由于 Al2Nd和AhiNcb相独特的晶体结构和与基面的结合方式，在变形过程中，能有效阻碍位错滑 移，从而提高了材料的强度。因此，该儀合金在室溫和150°C具有较高的强度同时保证了高 的塑性(高于39%)。由表1可见，本发明的的合金(实施例1、2、3)在150°C具有比商用肥43儀 合金更高的力学性能，屈服强度比WE43合金略有提高，延伸率为WE43合金的5.6倍W上，且 成本比肥43合金更低。
[0025]最后说明的是，W上实施例仅用W说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对本发明的 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在 本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种含钙和钕的耐热变形镁合金，其特征在于，所述镁合金主要由Mg、Al、Ca和Nd组 成，各组分的质量百分比如下:Α1:2·5~3.5 wt.%;Ca:0.3(M).60 wt.%;Nd:0.5~2.0wt·%，其 余为Mg和不可避免的杂质，杂质总量小于0.06 wt.%。2. 权利要求1所述含钙和钕的耐热变形镁合金的制备方法，其特征在于，包括如下步 骤： a) 合金冶炼及铸造:所用原材料为工业纯镁锭、纯铝锭、Mg-30%Ca中间合金和Mg-25% Nd中间合金，采用半连续铸造方法铸造，在SF6+C02气体保护下，将镁锭放入坩埚中待熔化后 升温至730~750°C打渣，按所述合金成分配比量加入纯铝锭、Mg-30%Ca中间合金和Mg-25% Nd中间合金，加入前在140~220°C预热15~30分钟，加入时应迅速将其压入液面以下，待熔 化后搅拌2~5分钟，使成分均匀，静置10~15分钟;静置完毕后，打捞熔体表面浮渣，待温度降 到710~730 °C时，将坩埚提出来放在盐水浴中急冷； b) 机加工:根据挤压机挤压筒的尺寸将上述铸锭锯切、车皮至合适尺寸； c) 均匀化:在440~460°C温度条件下进行均匀化处理，保温时间为12~15h; d) 热挤压:挤压前将均匀化处理后的铸锭和挤压模具在350°0400°C预热1.5~3小时， 挤压温度为350°0400°C，挤压比为25:1，挤压速率为0.90~1.50 m/min。
【专利摘要】本发明提供一种含钙和钕的耐热变形镁合金及其制备方法；合金成分包含Mg、Al、Ca、Nd，各组分质量百分含量为：Al：2.5~3.5？wt.%；Ca：0.30~0.60？wt.%；Nd：0.5~2.0wt.%，其余为Mg和不可避免的杂质，杂质总量小于0.06？wt.%。本方法通过采用复合添加碱土元素钙和稀土元素钕配合热挤压工艺来实现，在Mg-Al系镁合金中加入一定量的钙，能与铝原子结合成高熔点的Al2Ca相；加入稀土钕，有效细化晶粒，同时钕与合金中的铝形成高温稳定的稀土相提高材料的强度，经热挤压后的合金具有致密的组织，较细的晶粒尺寸，因此在高温下具有较高的强度同时保证了一定的塑性（高于39%）。
【IPC分类】C22C1/03, C22C23/02, C22F1/06
【公开号】CN105671390
【申请号】CN201610122638
【发明人】陈先华, 徐笑阳, 陈娇, 潘复生
【申请人】重庆大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月4日