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一种耐热抗蠕变铝镁合金及其制备工艺制造技术

技术编号:11056943 阅读:138 留言:0更新日期:2015-02-18 20:13
本发明专利技术提供了一种耐热抗蠕变铝镁合金,其重量百分比为:Mg:30-40%,Si:6.2-7.5%,Cu:0.6-1.0%,Sr:0.2-0.45%,Mn:0.5-0.56%,Sb:0.3-0.45%,Be:0.1-0.25%,Dy:0.35-0.45%,Gd::0.1-0.25%,Er:0.12-0.16%,Zr:0.5-0.65%,Ce:0.35-0.5%,Nd:0.1-0.15%,Ca:0.4-0.56%,余量为Al,该耐热抗蠕变铝镁合金的制作工艺,具有低成本、散热性好、抗压性强、抗高温蠕变、回收无污染及高力学性能,在航空航天、汽车工业等领域拥有广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热抗蠕变铝镁合金及其制备工艺
本专利技术属于铝镁合金材料领域,尤其是一种耐热抗蠕变铝镁合金及其制备工艺。
技术介绍
金属镁及铝镁合金是迄今在工程中应用的最轻的结构材料。铝镁合金具有很高的 比强度和刚度,高的尺寸稳定性和阻尼减震性,良好的机械加工性能,尤其是铝镁合金易于 回收利用,被誉为21世纪绿色工程金属。铝镁合金具有优良的力学性能,特别适用于轻 质结构件。但是与其他合金相比,铝镁合金的研究和应用却比较少,铝镁合金的高温强度和 抗蠕变性能较差,因此这是限制铝镁合金广泛应用的一个重要原因。因此研究具有广阔应 用前景的高温高强抗蠕变的铝镁合金就显得尤为重要。 目前用来提高和改善铝镁合金耐热抗蠕变性能的具体方法是:对铝镁合金进行合 金化,加入单元素Si、Cu、Sr、Mn、Sb、Be、Dy、Gd等,或二元素复合,以单双元素加入合金化 时比较困难,形成的化合质点颗粒较粗大且分布不均匀。对耐热性的提供幅度也有限,这 种铝镁合金一般只能在12(T150°C工作温度下使用,而加入Ce系元素尽管可进一步提高在 15(T200°C条件下的工作温度,但使合金成本增加较高,在民用工业中推广应用比较困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种耐热抗蠕变铝镁合金的制备工艺,该 工艺成本低且操作简便,所得耐热抗蠕变铝镁合金比传统镁合金具有:散热性好、抗压性 强、高强高韧、易成型加工、抗高温蠕变、回收无污染及高力学性能的显著优势。 为达此目的,本专利技术采用以下技术方案: 一种耐热抗蠕变铝镁合金,按照重量百分比含量含有:Mg: 30-40%,Si: 6. 2-7. 5%,Cu:0. 6-1. 0%,Sr:0. 2-0. 45%,Mn:0. 5-0. 56%,Sb:0. 3-0. 45%,Be:0.l-〇. 25%, Dy:0. 35-0. 45%,Gd::0.l-〇. 25%,Er:0. 12-0. 16%,Zr:0. 5-0. 65%,Ce:0. 35-0. 5%,Nd: 0· 1-0. 15%,Ca:0· 4-0. 56%,余量为Al。 进一步的,按照重量百分比含量含有:Mg: 35%,Si: 7%,Cu: 0. 8%,Sr: 0. 3%, Mn: 0. 55%,Sb: 0. 4%,Be: 0. 2%,Dy: 0. 4%,Gd:: 0. 2%,Er: 0. 14%,Zr:0. 6%,Ce: 0. 4%,Nd:0. 12%, Ca:0. 5%,余量为A1。 另外,还提供一种所述的耐热抗蠕变铝镁合金的制备工艺,包括以下步骤: (1)按照重量百分比含量进行原料准备,所述原料为纯Al锭、Al-Gd中间合金、纯Mg锭、纯Sb、Al_Ca中间合金、Al-Sr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Zr中间合金、纯Dy、Al-Be 中间合金、Al-Mn中间合金、纯Si、Al-Ce中间合金、纯Er、Al-Cu中间合金; (2)将上述原料用光谱做化学分析,根据分析数据,及目标铝镁合金指标,进行铝镁 合金配料,依次投入熔炼炉,熔炼炉温度为750°C?780°C,对合金进行精炼,边搅拌边加入 耐热铝镁合金精炼剂,精炼时间为3-8分钟,精炼完后在700°C?730°C保温静置4?6分 钟;待温度升到820°C,浇铸到钢制模具中,得铸态铝镁合金,后进行热处理。所述热处理是 对铸态铝镁合金依次进行固溶处理和时效处理。所述固溶处理的处理温度为500°C,处理时 间为6小时;所述时效处理的处理温度为200°C,处理时间为12小时,然后进行水淬,将淬 火后的铸件放入到250°C的电阻炉中人工时效50小时,制得铝镁坯件,备用; (3)a.高温锻造开坯:加热坯料至温度为460°C?520°C保温3?5h;进行两向锻 造开坯,锻造成厚度为50-65mm的厚板;道次压下量为30%?45%,每3-6道次锻造后退火 2. 6h,退火温度为450°C?540°C;b.加热厚板至温度为470-496°C,保温25-36分钟后,采 用多道次小变形量的方法将厚板乳制成4?12mm薄板,乳棍速度为0. 5m/s?I. 0m/s;每 道次轧制压下量为15%?24%,每道次轧制后回炉退火,退火温度为460°C?490°C,退火时 间为 40min?54min; (4)轧后热处理:将轧后的薄板进行时效处理,所述的时效处理工艺为:时效温度为 250-280°C,保温时间为20-45h;再在200-234°C进行第二次时效处理,时效时间为16-40h; 最后在145-180°C进行第三次时效处理,时效时间为15-40h。 该专利技术采用高温锻造开坯、乳后热处理等手法,达到制备高强韧耐热抗蠕变铝镁 合金的技术效果;本专利技术主要采用铝和镁作为原料,可以有效地改善合金组织和微观结构、 提高合金室温及高温力学性能、增强合金耐蚀性和耐热性等;使得所获耐热抗蠕变铝镁合 金具有散热性好、抗压性强、高强高韧、易成型加工、抗高温蠕变、回收无污染及高力学性能 的显著优势。 本专利技术的有益效果:质量轻、适用范围广、特别针对航天、军工、电子通讯、交通运 输等领域的应用;铝和镁的资源优势、价格优势、产品优势得到充分发挥,具有良好的适配 性,且质量较佳,制备工艺较为简单,仅通过四个步骤即可完成,反向的减少了成本,效益较 高,同时具有比传统商业铝镁合金优越的力学性能,具有广阔的发展前景。 【具体实施方式】 实施例1 一种耐热抗蠕变铝镁合金,按照重量百分比含量含有:Mg:35%,Si:7%,Cu:0.8%,Sr:0. 3%,Mn:0. 55%,Sb:0. 4%,Be:0. 2%,Dy:0. 4%,Gd: :0. 2%,Er:0. 14%,Zr:0. 6%,Ce:0. 4%, Nd:(λ12%,Ca:(λ5%,余量为Al。 toon] 耐热抗蠕变铝镁合金的制备工艺,包括以下步骤: (1)按照重量百分比含量进行原料准备,所述原料为纯Al锭、Al-Gd中间合金、纯Mg锭、纯Sb、Al_Ca中间合金、Al-Sr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Zr中间合金、纯Dy、Al-Be 中间合金、Al-Mn中间合金、纯Si、Al-Ce中间合金、纯Er、Al-Cu中间合金; (2) 将上述原料用光谱做化学分析,根据分析数据,及目标铝镁合金指标,进行铝镁 合金配料,依次投入熔炼炉,熔炼炉温度为750°C?780°C,对合金进行精炼,边搅拌边加入 耐热铝镁合金精炼剂,精炼时间为3-8分钟,精炼完后在700°C?730°C保温静置4?6分 钟;待温度升到820°C,浇铸到钢制模具中,得铸态铝镁合金,后进行热处理。所述热处理是 对铸态铝镁合金依次进行固溶处理和时效处理。所述固溶处理的处理温度为500°C,处理时 间为6小时;所述时效处理的处理温度为200°C,处理时间为12小时,然后进行水淬,将淬 火后的铸件放入到250°C的电阻炉中人工时效50小时,制得铝镁坯件,备用; (3) a.高温锻造开坯:加热坯料至温度为460°C?520°C保温3?5h;进行两向锻 造开坯,锻造成厚度为50-65mm的厚板;道次压下量为30%?45%,每3-6道次锻造后退火 2. 6h,退本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热抗蠕变铝镁合金,其特征在于,按照重量百分比含量含有:Mg:30‑40%,Si:6.2‑7.5%,Cu:0.6‑1.0%,Sr:0.2‑0.45%,Mn:0.5‑0.56%,Sb:0.3‑0.45%,Be:0.1‑0.25%,Dy:0.35‑0.45%,Gd::0.1‑0.25%,Er:0.12‑0.16%,Zr:0.5‑0.65%,Ce:0.35‑0.5%,Nd:0.1‑0.15%,Ca:0.4‑0.56%,余量为Al。

【技术特征摘要】
1. 一种耐热抗蠕变铝镁合金,其特征在于,按照重量百分比含量含有:Mg:30-40%, Si :6. 2-7. 5%, Cu:0. 6-1. 0%, Sr :0. 2-0. 45%, Mn:0. 5-0. 56%, Sb:0. 3-0. 45%, Be :0. l-〇. 25%, Dy:0.35-0.45%, Gd ::0.l-〇. 25%, Er:0.12-0. 16%, Zr :0.5-0.65%, Ce:0.35-0. 5%, Nd : 0? 1-0. 15%,Ca :0? 4-0. 56%,余量为 Al。2. 如权利要求1所述的耐热抗蠕变铝镁合金,其特征在于,按照重量百分比含量含 有:Mg: 35%,Si : 7%,Cu: 0? 8%,Sr: 0? 3%,Mn: 0? 55%,Sb: 0? 4%,Be: 0? 2%,Dy: 0? 4%,Gd :: 2%, Er:0. 14%,Zr :0? 6%,Ce:0. 4%,Nd :0? 12%,Ca :0? 5%,余量为 A1。3. -种如权利要求1或2所述的耐热抗蠕变铝镁合金的制备工艺,其特征在于: (1)按照重量百分比含量进行原料准备,所述原料为纯A1锭、A1 -Gd中间合金、纯Mg 锭、纯Sb、Al_Ca中间合金、Al-Sr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Zr中间合金、纯Dy、Al_Be 中间合金、Al-Mn中间合金、纯Si、Al-Ce中间合金、纯Er、Al-Cu中间合金; (2) 将上述原料用光谱做化学分析,根据分析数据,及目标铝镁合金指标,进行铝...

【专利技术属性】
技术研发人员:农彩丽
申请(专利权)人:农彩丽
类型:发明
国别省市:广东;44

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