一種新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金材料，特別是涉及一種新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是:密度低、比性能好、減震性能好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好、工藝性能良好，因此是航空器、航天器和火箭導(dǎo)彈制造工業(yè)中使用的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料。但是由于鎂合金易于氧化燃燒、耐熱性差、耐蝕性能差，在潮濕空氣中容易氧化和腐蝕，因此零件使用前，表面需要經(jīng)過化學(xué)處理或涂漆；而且鎂的重量比鋁輕，比重為1.8，強(qiáng)度也較低，只有200?300MPa，主要用于制造低承力的零件。因此，只有進(jìn)一步改進(jìn)鎂合金的強(qiáng)度性能，才能更大范圍的在不同工業(yè)領(lǐng)域利用鎂合金材料的優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金及其制備方法，制備的新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金能有效提高最終鎂合金材料的強(qiáng)度。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金，中間合金的成分包含鎂粉、碳化鈦、稀土、鋁粉，其中，中間合金的各成分組成按重量百分比分別為:鎂粉:30_35%，碳化鈦:
7-10%，稀土:0.5-1.0%，鋁粉:54-62.5%0
[0006]進(jìn)一步地，鎂粉的粒度為250-300目。
[0007]進(jìn)一步地，碳化鈦的粒徑在10 μ m-20 μ m范圍內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，稀土中鑭和鋪的總重量百分比含量為20-30%。
[0009]進(jìn)一步地，鋁粉的粒度為50-150目。
[0010]—種上述新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金的制備方法，包含以下步驟:
[0011]步驟1:在常規(guī)條件下按照重量百分比準(zhǔn)備鎂粉、鋁粉、稀土、碳化鈦顆粒；
[0012]步驟2:將重量比例適中的4種粉末混合攪拌，攪拌時(shí)添加適量的無水乙醇；
[0013]步驟3:將攪拌均勻的粉末置入1公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干；
[0014]步驟4:將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入惰性氣體，使加熱爐處于真空狀態(tài)下，將加熱爐升溫并保溫；
[0015]步驟5:將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫(kù)。
[0016]進(jìn)一步地，步驟2中是在15°C _25°C的條件下攪拌，攪拌時(shí)間為3_7分鐘。
[0017]進(jìn)一步地，步驟3中壓制時(shí)的溫度為20°C _30°C，壓制時(shí)的壓力為45KN-50KN。
[0018]進(jìn)一步地，步驟4中的真空狀態(tài)下的壓力保持在5.0X 10 3Pa以下，加熱爐升溫到400°C -500°C，保溫時(shí)間為4-5小時(shí)。
[0019]進(jìn)一步地，步驟4中的惰性氣體為99.999%純度的惰性氣體氬。
[0020]本發(fā)明的鎂-鋁-碳化鈦-稀土等多種元素中間合金，在生產(chǎn)各種領(lǐng)域用的鎂合金材料時(shí)添加，能有效的提高最終鎂合金材料的強(qiáng)度，使最終鎂合金材料的強(qiáng)度由原來的200 ?300MPa 提高到 310 ?370MPa。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]本發(fā)明提供的新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金，中間合金的成分包含鎂粉、碳化鈦、稀土、鋁粉，其中，中間合金的各成分組成按重量百分比分別為:鎂粉:30_35%，碳化鈦:7-10%，稀土:0.5-1.0%，鋁粉:54-62.5%0
[0023]其中，鎂粉的粒度為250-300目，碳化鈦的粒徑在10 μ m_20 μ m范圍內(nèi)，鋁粉的粒度為50-150目，稀土中鑭和鈰的總含量為20-30%。
[0024]本發(fā)明提供的新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金的制備方法，包含以下步驟:
[0025]步驟1:在常規(guī)條件下按照重量百分比準(zhǔn)備鎂粉、鋁粉、稀土、碳化鈦顆粒。
[0026]步驟2:在15°C _25°C的條件下，將重量比例適中的4種粉末混合攪拌，攪拌時(shí)添加適量的無水乙醇；攪拌時(shí)間為3-7分鐘。
[0027]步驟3:將攪拌均勻的粉末置入1公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干；壓制時(shí)的溫度為20°C _30°C，壓制時(shí)的壓力為45KN-50KN。
[0028]步驟4:將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入99.999 %純度的惰性氣體氬，使加熱爐處于真空狀態(tài)下，壓力保持在5.0X103Pa以下；將加熱爐升溫到400°C -500°C并保溫4-5小時(shí)。
[0029]步驟5:將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫(kù)。
[0030]實(shí)施例一:
[0031]在常規(guī)條件下，按重量百分比為:鎂粉:30%，碳化鈦:7%，稀土:0.5%，鋁粉:62.5%，準(zhǔn)備鎂粉、鋁粉、稀土、碳化鈦顆粒。其中，鎂粉的粒度為300目，碳化鈦的粒徑為10 μ m，招粉的粒度為50目，稀土中鑭和鋪的總含量為20%。
[0032]在15°C的條件下，將重量比例適中的4種粉末混合攪拌，攪拌時(shí)添加適量的無水乙醇；攪拌時(shí)間為7分鐘。
[0033]將攪拌均勻的粉末置入1公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干；壓制時(shí)的溫度為20°C，壓制時(shí)的壓力為45KN。
[0034]將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入99.999 %純度的惰性氣體氬，使加熱爐處于真空狀態(tài)下，壓力保持在5.0X 10 3Pa以下；將加熱爐升溫到500°C并保溫4小時(shí)。
[0035]將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫(kù)。
[0036]制備的新型鎂-鋁-碳化鈦-稀土中間合金在鎂合金材料生產(chǎn)中適量添加時(shí)，能提高最終鎂合金材料的強(qiáng)度，使最終鎂合金材料的強(qiáng)度由原來的200MPa提高到310MPa。
[0037]實(shí)施例二:
[0038]在常規(guī)條件下，按重量百分比為:鎂粉:31%，碳化鈦:7.5%，稀土:0.6%，鋁粉:60.9%準(zhǔn)備鎂粉、鋁粉、稀土、碳化鈦顆粒。其中，鎂粉的粒度為280目，碳化鈦的粒徑為13 μ m范圍內(nèi)，鋁粉的粒度為80目，稀土中鑭和鋪的總含量為23%。
[0039]在18°C的條件下，將重量比例適中的4種粉末混合攪拌，攪拌時(shí)添加適量的無水乙醇；攪拌時(shí)間為6分鐘。
[0040]將攪拌均勻的粉末置入1公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干；壓制時(shí)的溫度為23°C，壓制時(shí)的壓力為46KN。
[0041 ] 將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入99.999 %純度的惰性氣體氬，使加熱爐處于真空狀態(tài)下，壓力保持在5.0X 10 3Pa以下；將加熱爐升溫到480°C并保溫4.3小時(shí)。
[0042]將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫(kù)。
[0043]制備的新型鎂-鋁-碳化鈦-稀