專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鎂-釔-釓合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域，特別是涉及一種鎂-釔-釓合金。
背景技術(shù)：
鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是密度小(1. 8g/cm3鎂合金左右)，比強(qiáng)度高，彈性模量大，散熱 好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門(mén)。在實(shí)用金屬中是最輕的金屬，鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。它是實(shí)用金屬中的最輕的金屬，高強(qiáng)度、高剛性。1979年DritsE朝發(fā)現(xiàn)添加重稀土釔對(duì)鎂合金會(huì)產(chǎn)生有利影響，這一重要發(fā)現(xiàn)使人們開(kāi)發(fā)出一系列在高溫下具有優(yōu)良力學(xué)性能的含Y合金，從而為重稀土(Heary rareearth,HRE)在耐熱鎂合金中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，人們?yōu)榱说玫叫阅芨觾?yōu)越的鎂合金，滿(mǎn)足國(guó)防尖端領(lǐng)域的需求，開(kāi)始深入探索Mg—HRE合金。與輕稀土元素相比，重稀土元素主要具有以下2個(gè)優(yōu)點(diǎn)(1)重稀土在鎂中的同溶度大，且同溶度隨溫度降低急劇下降，因而具有很好的同溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化效果；(2)重稀土能協(xié)同輕稀土或其他過(guò)渡族元素共同作用提高鎂合金的力學(xué)性能。因而，鎂和重稀土元素的合金成為現(xiàn)今研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鎂-釓-釔合金，耐熱性好，強(qiáng)度高。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種鎂-釓-釔合金，其組分的質(zhì)量百分比含量為
Y4. 529Γ6. 51% ；
Gd 8. 509Γ12. 68% ；
Mn 1.699^2.48% ；
Ni O. 01%"0. 02% ；
Cu O. ΟΡ/ΓΟ. 02% ；
其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述組分的質(zhì)量百分比含量為
Y5. 21% ；
Gd 10. 48% ；
Mn 2. 20%
Ni O. 01% ；
Cu O.015% ；
其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。
在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述鎂-釓-釔合金還包括彡O. 10%質(zhì)量百分比的Ti。在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述鎂-釓-釔合金還包括O. 068%質(zhì)量百分比的Ti。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明鎂-釓-釔合金具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)、添加Y元素Y與鎂的原子尺寸相差很大，能使鎂基體點(diǎn)陣產(chǎn)生畸變，提高合金的均勻化溫度和彈性模量，減慢擴(kuò)散和自擴(kuò)散過(guò)程，降低位錯(cuò)攀移的速率，使基體得到強(qiáng)化。2)、Υ在Mg中添加量超過(guò)4. 52 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，合金高溫時(shí)生成的MgO和Υ203。能有效阻止合金繼續(xù)氧化，且隨著氧化溫度的升高以及Y含量的增加保護(hù)膜明顯增厚。3)、添加Gd元素禮與釔具有相似的化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)控制Gd在合金基體中的分布 和存在形式，提高合金的力學(xué)性能。4)、添加Mn元素Μη元素與稀土元素可發(fā)生反應(yīng)生成多種化合物，這些猛稀土具有較好的耐熱性，能彌散的分布在合金基體中，可改善合金的力學(xué)性能，特別是耐熱性能，增強(qiáng)合金的強(qiáng)度和熱強(qiáng)性。5)、添加Ti元素避免合金表面發(fā)黑，以便得到比較光亮的表面。本發(fā)明鎂-釓-釔合金，耐熱性好，強(qiáng)度高，可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和汽車(chē)工業(yè)耐高溫結(jié)構(gòu)件上。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。實(shí)施例一
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Y 5. 21% ；Gd 10. 48% ；Mn 2. 20% ；Ni0. 01% ；Cu 0.015% ;其余為 Mg;
加工對(duì)上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釓-釔合金樣品一。實(shí)施例二
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Y 4.52% ；Gd 12. 68% ；Mn1. 69% ；Ni0. 01% ；Cu 0. 01% ；Ti 0. 068% ;其余為 Mg ；
加工對(duì)上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釓-釔合金樣品二。實(shí)施例三
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Y 6. 51% ；Gd 8. 50% ；Mn 2. 48% ；Ni0. 02% ；Cu 0. 02% ；Ti 0. 10% ;其余為 Mg ；
加工對(duì)上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釓-釔合金樣品三。實(shí)施例四
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Y 5. 58% ；Gd 10. 50% ；Mn 2. 08% ；Ni0. 015% ；Cu 0. 01% ;其余為 Mg ；
加工對(duì)上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釓-釔合金樣品四。實(shí)施例五
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Y 5. 58% ；Gd 10. 50% ；Mn 2. 08% ；NiO. 015% ；Cu 0. 01% ；Ti1. 05% ;其余為 Mg ；
加工對(duì)上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-釓-釔合金樣品五。本發(fā)明鎂-釓-釔合金具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)、添加Y元素Y與鎂的原子尺寸相差很大，能使鎂基體點(diǎn)陣產(chǎn)生畸變，提高合金的均勻化溫度和彈性模量，減慢擴(kuò)散和自擴(kuò)散過(guò)程，降低位錯(cuò)攀移的速率，使基體得到強(qiáng)化。2)、Υ在Mg中添加量超過(guò)4. 52 (質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，合金高溫時(shí)生成的MgO和Y2O3,能有效阻止合金繼續(xù)氧化，且隨著氧化溫度的升高以及Y含量的增加保護(hù)膜明顯增厚。3)、添加Gd元素禮與釔具有相似的化學(xué)性質(zhì)，通過(guò)控制 Gd在合金基體中的分布和存在形式，提高合金的力學(xué)性能。4)、添加Mn元素Μη元素與稀土元素可發(fā)生反應(yīng)生成多種化合物，這些猛稀土具有較好的耐熱性，能彌散的分布在合金基體中，可改善合金的力學(xué)性能，特別是耐熱性能，增強(qiáng)合金的強(qiáng)度和熱強(qiáng)性。5)、添加Ti元素避免合金表面發(fā)黑，以便得到比較光亮的表面。本發(fā)明鎂-釓-釔合金，耐熱性好，強(qiáng)度高，可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和汽車(chē)工業(yè)耐高溫結(jié)構(gòu)件上。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎂-釓-釔合金，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比含量為 Y4. 529T6. 51% ； Gd 8. 509T12. 68% ； Mn 1.699^2.48% ； Ni 0. 01%"0. 02% ； Cu 0. 019T0. 02% ； 其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂-釓-釔合金，其特征在于，所述組分的質(zhì)量百分比含量為 Y5. 21% ； Gd 10. 48% ； Mn 2. 20% Ni 0. 01% ； Cu 0.015% ； 其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂-釓-釔合金，其特征在于，所述鎂-釓-釔合金還包括(0. 10%質(zhì)量百分比的Ti。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎂-釓-釔合金，其特征在于，所述鎂-釓-釔合金還包括.0.068%質(zhì)量百分比的Ti。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂-釓-釔合金，其組分的質(zhì)量百分比含量為Y4.52%~6.51%；Gd8.50%~12.68%；Mn1.69%~2.48%；Ni 0.01%~0.02%；Cu 0.01%~0.02%；其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明鎂-釓-釔合金，耐熱性好，強(qiáng)度高，可應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和汽車(chē)工業(yè)耐高溫結(jié)構(gòu)件上。
文檔編號(hào)C22C23/06GK103014468SQ20121055608
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者朱正良 申請(qǐng)人:常熟市東方特種金屬材料廠