The invention relates to a high-strength heat-resistant wrought magnesium alloy and a preparation method thereof, belonging to the field of non-ferrous metal materials and processing technology. The technical problems of poor high temperature mechanical properties of magnesium alloys in the existing technology are solved, and the thermal properties, mechanical properties and stability of rare earth magnesium alloys are improved. The magnesium alloy of the present invention consists of 7.0-9.0wt% Gd, Yb > 0 and < 4.0wt%, Zn 1.0-1.5wt%, Zr 0.4-0.6wt%, residual Mg and unavoidable impurity elements. The magnesium alloy has high strength and excellent heat resistance. The test results show that the yield strength of the alloy is higher than 380 MPa at room temperature, and the yield strength can be maintained at about 300 MPa at 250 C. It is expected to be used on load-bearing structural parts whose service temperature is higher than 250 C.
【技术实现步骤摘要】
高强耐热变形镁合金及其制备方法
本专利技术属于有色金属材料及其加工
,具体涉及一种高强耐热变形镁合金及其制备方法。
技术介绍
镁合金作为目前最轻的结构材料,密度约为1.74~1.90g/cm3,仅为钢铁的1/4,铝合金的2/3。相比其他金属材料,镁合金具有高的比强度、比刚度,良好的切削加工性能、电磁防护特性、阻尼性能及导热性,而且易回收,在轻量化、节能、环保等诸多方面受到青睐。根据加工方式的不同,镁合金分为铸造镁合金和变形镁合金。铸造镁合金通常包含较多的铸造缺陷,如夹杂、缩孔缩松等,导致强度较低、塑性差,无法满足一些承力结构件的力学要求。变形镁合金是指通过挤压、轧制、锻造等塑性成型方式加工的镁合金,其可通过组织控制和热处理等方式来提升性能,获得比铸造镁合金更高的强度和塑性,更多样化的强韧配比来满足工程结构件的力学性能要求。变形镁合金主要有以下体系:Mg-Al系、Mg-Zn系、Mg-RE系等。Mg-Al系是目前应用最广泛的体系,该系合金具有良好的铸造性能,室温强度高,可热处理强化。但是,因为该系合金主要强化相Mg17Al12相在高温时易粗化,从而导致该系合金的高温力学性能比较差。大部分稀土在镁中具有一定的固溶度,能够产生良好的固溶强化效果。此外,稀土原子与镁原子能够形成热稳定性良好的第二相,且这种第二相在高温时比较稳定,能够有效钉扎位错和阻碍晶界滑移。因此,稀土在镁合金耐热改性方面已经获得了广泛的应用。但是,现有技术中的稀土镁合金热性能不够稳定,高温时强度下降较多,并且力学性能也有待提高。如英国WE54的含钕的稀土镁合金,其成分为Mg-5.1%Y-3. ...
【技术保护点】
1.高强耐热变形镁合金,其特征在于,成分为:7.0~9.0wt%的Gd;>0且≤4wt%的Yb;1.0~1.5wt%的Zn;0.4~0.6wt%的Zr;余量为Mg及不可避免的杂质元素。
【技术特征摘要】
1.高强耐热变形镁合金,其特征在于,成分为:7.0~9.0wt%的Gd;>0且≤4wt%的Yb;1.0~1.5wt%的Zn;0.4~0.6wt%的Zr;余量为Mg及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述高强耐热变形镁合金,其特征在于,成分为:8.0wt%的Gd;3.0wt%的Yb;1.2wt%的Zn;0.5wt%的Zr;余量为Mg及不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述高强耐热变形镁合金,其特征在于,所述不可避免的杂质元素为Fe、Cu、Si、Ni中的一种或多种,各杂质元素质量百分比要求为:Fe≤0.005wt%,Cu≤0.0005wt%,Si≤0.005wt%,Ni≤0.0005wt%。4.权利要求1~3任何一项所述的高强耐热变形镁合金的制备方法,其特征在于,步骤如下:步骤一、将镁源、锌源、钆源、镱源和锆源进行熔炼,得到合金液;步骤二、将合金液降温后浇入模具中,得到铸件;步骤二、将铸件挤压加工,得到高强耐热变形镁合金。5.根据权利要求4所述的高强耐热变形镁合金的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,镁源为镁锭,锌源为锌锭,钆源为钆锭和/或镁钆中间合金锭,镱源为镱锭和/或镁镱中间合金锭,锆源为锆锭和/或镁锆中间合金锭。6.根据权利要求4所述的高强耐热变形镁合金的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,镁源、锌源、钆源、镱源和锆源进行熔炼前,需去掉表面氧化层,并进行预热,预热温度为200~300℃。7.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟健,李柏顺,张栋栋,管凯,杨强,孙伟,邱鑫,田政,牛晓东,
申请(专利权)人:中国科学院长春应用化学研究所,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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