專利名稱：一種Mg-6Al-1Si-0.4Mn-xSb合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Mg-6Al-lSi-0.4Mn-xSb合金的制備方法。
背景技術(shù)：
鎂及鎂合金具有比強(qiáng)度、比剛度高，減振性、電磁屏蔽和抗輻射能力 強(qiáng)，易切削加工，易回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子、電器、交通、航 空航天和國(guó)防軍事工業(yè)領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的前景，是繼 鋼鐵和鋁合金之后發(fā)展起來的第三類金屬結(jié)構(gòu)材料，并稱之為21世紀(jì)的綠 色工程材料。但是，鎂合金的綜合力學(xué)性能較低，制約了它的廣泛應(yīng)用。
復(fù)合材料為解決這一缺陷提供了良好的途徑。按增強(qiáng)體的加入方法， 復(fù)合材料的制備可分為外加復(fù)合法和原位生成法。長(zhǎng)期以來,對(duì)復(fù)合材料制 備工藝的研究一直側(cè)重于傳統(tǒng)的外加增強(qiáng)體與基體復(fù)合的方法，如粉末冶 金、擠壓鑄造或液態(tài)攪拌法等等。這類方法不僅工藝復(fù)雜，成本較高，而且 存在增強(qiáng)體與基體之間相容性較差，結(jié)合不良等問題。與外加增強(qiáng)體制備復(fù) 合材料相比，由于原位生成法的增強(qiáng)相在基體內(nèi)反應(yīng)生成，具有尺寸小、 界面潔凈無污染、熱穩(wěn)定性好、與基體相容性好，制備成本低等優(yōu)點(diǎn)，已 成為金屬基復(fù)合材料中的一個(gè)重要發(fā)展方向。
Mg2Si具有低密度(1990Kg/m3)、高熔點(diǎn)(1087°C)、高硬度(HV460)、 高強(qiáng)度(db=1670MPa)、高彈性模量(120GPa)和低熱膨脹系數(shù)(7.5x10—6/k) 等優(yōu)點(diǎn)，是鎂基復(fù)合材料的理想增強(qiáng)相。但是，Mg2Si相通常以中國(guó)漢字狀 和板塊狀形態(tài)存在而割裂基體，從而影響其性能。因此，獲得細(xì)小、均勻 分布的Mg2Si相是提高鎂基復(fù)合材料的有效方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種Mg-6Al-lSi-0.4Mn-xSb合金的制備方法，該 方法工藝簡(jiǎn)單，安全可靠，增強(qiáng)相顆粒能均勻彌散分布于基體中。
本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，其制備方法為硅(Si)的加入量為1%，銻 (Sb)的加入量為0. 4%-1. 2%，反應(yīng)溫度780-800°C，反應(yīng)時(shí)間30min，其 加熱過程是在井式電阻爐中，并在鎂合金上覆蓋阻燃劑(RJ-2)以阻燃， 反應(yīng)之后進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間5-10min。當(dāng)溫度降至700。C時(shí)，將合金 液澆入金屬模中。
本發(fā)明的積極效果是生產(chǎn)制備的復(fù)合材料，增強(qiáng)相在基體中分布均 勻，力學(xué)性能優(yōu)越，而且工藝簡(jiǎn)單、安全可靠，無三廢污染。


圖1為本發(fā)明加入不同量Si的復(fù)合材料顯微組織圖。 圖2為本發(fā)明Si含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:取鎂合金1000g，完全熔化后于780-80(TC加入1%的Si和 0. 4%的Sb，并覆蓋阻燃劑(RJ-2)以阻燃，保溫30min，反應(yīng)之后進(jìn)行5-10min 的機(jī)械攪拌。當(dāng)溫度降至70(TC時(shí)，將合金液澆入金屬模中。
實(shí)施例2:取鎂合金1000g，完全熔化后于780-80(TC加入1%的Si和
0. 8%的Sb，并覆蓋阻燃劑(RJ-2)以阻燃，保溫30min，反應(yīng)之后進(jìn)行5-10min 的機(jī)械攪拌。當(dāng)溫度降至70(TC時(shí)，將合金液澆入金屬模中。
實(shí)施例3:取鎂合金1000g，完全熔化后于780-800。C加入1%的Si和
1. 2%的Sb，并覆蓋阻燃劑(RJ-2)以阻燃，保溫30min，反應(yīng)之后進(jìn)行5-lOmin 的機(jī)械攪拌。當(dāng)溫度降至70(TC時(shí)，將合金液澆入金屬模中。
圖1為不同Sb含量對(duì)復(fù)合材料顯微組織的影響。由圖可見，未加Sb時(shí)，其組織由a-Mg， P-MgnAb和中國(guó)漢字狀的增強(qiáng)相Mg2Si組成。加入 O.錢Sb后，復(fù)合材料的顯微組織發(fā)生了明顯的改變，中國(guó)漢字狀的增強(qiáng)相 Mg2Si變成了顆粒狀，基體的組織也明顯細(xì)化。當(dāng)Sb含量為0.8Q/。時(shí)，組織 進(jìn)一步的細(xì)化，顆粒狀的Mg2Si更加細(xì)小。進(jìn)一步加大Sb的含量(1.2%), 發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)相Mg2Si又開始變粗大，但是比未變質(zhì)時(shí)要細(xì)小，而且基體組織也 變粗大。
圖2為Sb對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。隨著Sb含量的增加，合金的抗拉 強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)，當(dāng)Sb的含量為0.8%時(shí)，其強(qiáng)度達(dá)到221.6MPa，較基體 強(qiáng)度的197. 5MPa提高了 12. 2%。當(dāng)Sb的含量繼續(xù)增加，其抗拉強(qiáng)度開始下 降。合金的伸長(zhǎng)率隨 Sb的增加而降低。
權(quán)利要求
1. 一種Mg-6Al-1Si-0.4Mn-xSb合金的制備方法，其特征是制備方法為硅的加入量為1％，銻的加入量為0.4％-1.2％，反應(yīng)溫度780-800℃，反應(yīng)時(shí)間30min，其加熱過程是在井式電阻爐中，并在鎂合金上覆蓋阻燃劑，反應(yīng)之后進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間5-10min，當(dāng)溫度降至700℃時(shí)，將合金液澆入金屬模中。
2、按權(quán)利要求l所述的Mg-6Al-lSi-0.4Mn-xSb合金的制備方法，其特 征在于所述Sb加入量以0. 8%為佳。
全文摘要
一種Mg-6Al-1Si-0.4Mn-xSb合金的制備方法，其特征是制備方法為硅(Si)的加入量為1％，銻(Sb)的加入量為0.4％-1.2％，反應(yīng)溫度780-800℃，反應(yīng)時(shí)間30min，其加熱過程是在井式電阻爐中，并在鎂合金上覆蓋阻燃劑(RJ-2)以阻燃，反應(yīng)之后進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間5-10min。當(dāng)溫度降至700℃時(shí)，將合金液澆入金屬模中。本發(fā)明的積極效果是生產(chǎn)制備的復(fù)合材料，增強(qiáng)相在基體中分布均勻，力學(xué)性能優(yōu)越，而且工藝簡(jiǎn)單、安全可靠，無三廢污染。
文檔編號(hào)B22D21/04GK101285145SQ20081010682
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者勇 胡, 洪 閆, 陳國(guó)香 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)