本发明专利技术公开了一种镁-锂-铝-钕合金，按质量计由以下组分组成：Li：8.97-9.36％；Al：3.2-3.45％；Nd：0.4-2.75％；不可避免杂质≤0.3％；其余为镁；该镁合金由以下方法制得：首先按配比选取原材料并混合熔炼得合金熔体；然后水冷合金熔体得到铸态镁合金；接着将铸态镁合金升温至250-300℃并保温8-10小时；最后挤压加工得成品。本发明专利技术向Mg-Li合金中加入一定量的稀土Nd，熔炼时Nd在固液界面前富集，产生成分过冷，抑制晶粒长大，从而细化晶粒；本发明专利技术进一步向合金中加入适量的Al，熔炼过程中Al与Nd形成高熔点、高热稳定性的Al2Nd和Al11Nd3化合物相，该相在热加工过程中钉扎晶界和位错，阻碍动态再结晶晶粒的长大，进一步细化晶粒。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种镁-锂-铝-钕合金，按质量计由以下组分组成：Li：8.97-9.36％；Al：3.2-3.45％；Nd：0.4-2.75％；不可避免杂质≤0.3％；其余为镁；该镁合金由以下方法制得：首先按配比选取原材料并混合熔炼得合金熔体；然后水冷合金熔体得到铸态镁合金；接着将铸态镁合金升温至250-300℃并保温8-10小时；最后挤压加工得成品。本专利技术向Mg-Li合金中加入一定量的稀土Nd，熔炼时Nd在固液界面前富集，产生成分过冷，抑制晶粒长大，从而细化晶粒；本专利技术进一步向合金中加入适量的Al，熔炼过程中Al与Nd形成高熔点、高热稳定性的Al2Nd和Al11Nd3化合物相，该相在热加工过程中钉扎晶界和位错，阻碍动态再结晶晶粒的长大，进一步细化晶粒。【专利说明】-种镁-裡-铝-钕合金
本专利技术属于镁合金领域，涉及一种新型镁-锂-铝-钕合金。
技术介绍
镁合金综合性能优异，用途广泛，但是镁合金呈密排六方结构（HCP)，其室温塑形、 强度等力学性能较差。 为提高镁合金的塑形，通常向镁合金基体中加入锂元素，金属锂的密度为0. 534g/ cm3,低于镁，可以进一步降低合金的密度；而且当合金中锂含量在5. 3-10. 7% (重量比） 时，镁合金产生相变，以a-Mg和β-Li双相形式存在。由于β-Li相为体心立方结构 (BCC)，其室温可开动的滑移系多，塑性明显优于密排六方结构（HCP)的a-Mg相，因此加入 适量的锂后镁合金的塑形可以得到明显提高。 然而，Mg-Li合金虽然密度低，塑形较好，但强度等综合力学性能不足，在工业生 产及高新
的应用仍然受到限制；因此，需要开发一种新型超轻、高强、高塑，镁锂合 金。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种镁-锂-铝-钕合金。 为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案： -种镁-锂-铝-钕合金，按质量计由以下组分组成： Li ：8. 97-9. 36% ； A1 ：3. 2-3. 45% ； Nd ：0. 4-2. 75% ； 不可避免杂质彡0.3%; 其余为镁。 作为本专利技术镁-锂-铝-钕合金的优选，该镁合金按质量计由以下组分组成： Li ：9. 10-9. 15% ； A1 ：3. 32-3. 41% ； Nd ：0. 88-1. 36% ； 不可避免杂质彡0.3%; 其余为镁。 作为本专利技术镁-锂-铝-钕合金的优选，所述镁合金由以下方法制得： a、按所述配比选取原材料并混合熔炼、除杂得到合金熔体； b、水冷步骤a所得合金熔体得到铸态镁合金； c、将步骤b的铸态镁合金升温至250_300°C并保温8-10小时； d、250-300°C挤压加工步骤c热处理后的镁合金得成品。 作为本专利技术镁-锂-铝-钕合金的优选挤压加工过程中挤压桶温度为250-300°C， 挤压模具温度为270-320°C，挤压比为20-30,挤压速度为l-2m/min。 本专利技术的有益效果在于： 本专利技术向Mg-Li合金中加入一定量的稀土 Nd，熔炼时Nd在固液界面前富集，产生 成分过冷，抑制晶粒长大，从而细化晶粒；本专利技术进一步向合金中加入适量的A1，熔炼过程 中A1与Nd形成高熔点、高热稳定性的Al 2Nd和AlnNd3化合物相，该相在热加工过程中钉扎 晶界和位错，阻碍动态再结晶晶粒的长大，使晶粒得到进一步细化；本专利技术进一步将Li元 素的含量优化为9. 10-9. 15%，此时Li元素在Mg合金中以a-Mg和β-Li双相形式存在， 其中的β-Li相延伸率好，可塑性强，但强度低，而a-Mg相强度比β-Li相高，本专利技术通过 调节Li元素含量，使合金中a-Mg相成为β-Li相的强化相，同时还可以充分利用β-Li 相的高塑性；本专利技术的镁合金熔炼后采用水冷的方式快速冷却，有助于快速形核、可抑制晶 粒长大，且避免成份偏析，使得Al2Nd和Al nNd3化合物相均匀分布在晶界和晶内，增强其位 错钉扎效果；本专利技术进一步优化了挤压加工时的加工温度、挤压速度、挤压比等加工参数， 对于获得本专利技术具有优异性能的镁合金同样至关重要。 【专利附图】【附图说明】 为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行 说明： 图1是实施例1、2、3、4、5及对比例1的X-射线衍射图谱； 图2是对比例1镁合金铸态组织金相照片； 图3是实施例1镁合金铸态组织金相照片； 图4是实施例2镁合金铸态组织金相照片； 图5是实施例3镁合金铸态组织金相照片； 图6是实施例4镁合金铸态组织金相照片； 图7是实施例5镁合金铸态组织金相照片； 图8是实施例3镁合金铸态微观组织扫描电子显微镜照片； 图9是图8中A点的化学元素 EDS能谱图； 图10是对比例1镁合金挤压态组织金相照片； 图11是实施例3镁合金挤压态组织金相照片； 图12是实施例3镁合金挤压态拉伸断口扫描形貌照片。 【具体实施方式】 下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。 下述实施例将公开一种镁-锂-铝-钕合金，按质量计由以下组分组成： Li ：8. 97-9. 36% ； A1 ：3. 2-3. 45% ； Nd ：0. 4-2. 75% ； 不可避免杂质彡0.3%; 其余为镁。 特别的，该镁合金按质量计由以下组分组成： Li ：9. 10-9. 15% ； A1 ：3. 32-3. 41% ； Nd ：0. 88-1. 36% ； 不可避免杂质彡0.3%; 其余为镁。 实施例1 : 本实施例制备镁-锂-铝-钕合金的方法，包括以下步骤： 第一，选取工业纯镁、工业纯锂、工业纯铝、Mg-25% Nd稀土中间合金，调整各种原 材料配比，使其与表1实施例1相符； 第二，将真空感应炉抽真空并充入氩气保护，用坩埚盛放除工业纯锂外的所有原 材料然后置于真空感应炉加热融化并搅拌均匀，最后加入工业纯锂保温使合金完全融化后 搅拌除渣； 第三，取出盛有镁合金熔体的坩埚水冷冷却； 第四，车皮加工所得合金至适合挤压机挤压筒尺寸并同时去除熔炼所得合金表面 氧化层； 第五，将加工后的镁合金随炉升温至250-300°C，控制升温时间为250-300分钟， 然后在此温度保温8-10小时； 第六，将热处理后的镁合金在挤压机上挤压成棒材，挤压加工温度（坯料温度）为 200-250°C，其中挤压加工参数如表2所示； 第七步，风冷冷却上述挤压加工后的镁合金。 实施例2 : 本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中各组分含量与表1中实施例2相同。 实施例3 : 本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中各组分含量与表1中实施例3相同。 实施例4 : 本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中各组分含量与表1中实施例4相同。 实施例5 : 本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中各组分含量与表1中实施例5相同。 对比实施例1 : 本实施例与实施例1的区别在于，本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镁‑锂‑铝‑钕合金，其特征在于，所述镁合金按质量计由以下组分组成：Li：8.97‑9.36％；Al：3.2‑3.45％；Nd：0.4‑2.75％；不可避免杂质≤0.3％；其余为镁。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭晓东，许天才，谢卫东，姜军伟，魏国兵，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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