一种中间合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种中间合金材料及其制备方法。本发明专利技术的中间合金材料由如下重量百分比的组分组成：镁66-71wt％，赤磷28-32wt％，碳化硅0.3-1.5wt％，稀土0.1-0.5wt％。其制备方法包括搅拌、烘干、真空熔炼等步骤。本发明专利技术提供的中间合金材料，适于添加至航空航天领域用的镁合金材料，能有效的提高最终镁合金材料的强度；使其由原来的强度200～300MPa提高至310～350MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及一种用于增强航天器用 镁合金材料强度的中间合金材料及其制备方法。
技术介绍
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度低、比性能好、减震 性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好，而且镁的重量比铝轻，比重仅为1.8,因此是航 空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。但是镁合金强度较低，只有 200~300MPa，主要用于制造低承力的零件。因此，只有进一步改进镁合金的强度性能，才 能更大范围的在航空航天领域利用镁合金材料的优势。 综上，目前需要一种成本较低，适用于添加到航空航天领域的镁合金材料中，以进 一步提高镁合金材料强度的新型中间合金材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过改进中间合金成分及各成分间质量配比，提供一种增强 航天器用镁合金材料强度的中间合金材料及其制备方法。 为实现上述专利技术目的，本专利技术所提供的技术方案是： -种中间合金材料，由如下重量百分比的组分组成：镁66-71wt%，赤磷 28_32wt%，碳化娃 0? 3-1. 5wt%，稀土 0? 1-0. 5wt%。 优选地，本专利技术的中间合金材料，由如下重量百分比的组分组成：镁66wt%，赤磷 32wt%，碳化娃 1. 5wt%，稀土 0? 5wt%。 优选地，本专利技术的中间合金材料，由如下重量百分比的组分组成：镁71wt%，赤磷 28wt%，碳化娃 0? 9wt%，稀土 0?lwt%。 进一步地，镁为50-100目的镁粉。 进一步地，赤磷为150-200目的赤磷粉。 进一步地，碳化娃为粒径大于50ym，小于100ym的碳化娃颗粒。 进一步地，稀土为镧和铺含量占70_90wt%的稀土。 本专利技术提供一种中间合金材料的制备方法，具有以下步骤： 1)在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、赤磷粉、碳化硅颗粒及稀土元素； 2)在8-12°C条件下将重量比例适中的四种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量的无 水乙醇；搅拌时间为20-30分钟； 3)将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；压制时温度 在 18_22°C，压力在 75_8〇KN; 4)将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入99. 999%纯度惰性气体氩，使 加热炉处于真空状态下，压力应保持在5. 5Xl(T3Pa以下；将加热炉升温至600-650°C，保温 1. 5-2. 5 小时； 5)将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。 采用上述技术方案，本专利技术的有益效果有： 1.本专利技术提供的中间合金材料包含镁合金强化元素，其中硅元素能够和镁元素形 成强化相Mg2Si，提高晶界强度，还能进一步与合金中的其他合金元素形成稳定的硅化物， 改善合金的蠕变性能，从而提高镁合金的强度；稀土元素通过细晶强化和固溶强化也能起 到提高镁合金强度的作用。将这些元素以通过中间合金的形式添加到传统镁合金中，解决 了烧损、高熔点合金不易熔入等问题，在节约成本的同时提高了镁合金材料的强度。 2.本专利技术提供的中间合金材料，适于添加至航空航天领域用的镁合金材料，能有 效的提高最终镁合金材料的强度；使其由原来的强度200~300MPa提高至310~350MPa。【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术提供的中间合金材料及其制备方法作进一步说明，但并 非限制本专利技术的应用范围。 实施例1 本专利技术实施例1的中间合金材料的各组分的重量百分比为：镁66wt%，赤磷 32wt%，碳化娃 1. 5wt%，稀土 0? 5wt%。 本专利技术实施例1的中间合金材料的制备方法，包括下述步骤： 1)在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、赤磷粉、碳化硅颗粒及稀土元素； 2)在10°C左右的条件下将重量比例适中的四种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量 的无水乙醇；搅拌时间为30分钟；3)将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；压制时温度 在20°C左右，压力在80KN; 4)将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入99. 999%纯度惰性气体氩，使 加热炉处于真空状态下，压力应保持在5. 5Xl(T3Pa以下；将加热炉升温至630°C，保温2. 0 小时； 5)将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。 实施例2 本专利技术实施例2的中间合金材料的各组分的重量百分比为：镁71wt%，赤磷 28wt%，碳化娃 0? 9wt%，稀土 0?lwt%。 本专利技术实施例2的中间合金材料的制备方法，包括下述步骤：1)在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、赤磷粉、碳化硅颗粒及稀土元素； 2)在10°C左右的条件下将重量比例适中的四种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量 的无水乙醇；搅拌时间为22分钟； 3)将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；压制时温度 在20°C左右，压力在75KN; 4)将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入99. 999%纯度惰性气体氩，使 加热炉处于真空状态下，压力应保持在5. 5Xl(T3Pa以下；将加热炉升温至620°C，保温1. 5 小时； 5)将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。实施例3 本专利技术实施例3的中间合金材料的各组分的重量百分比为：镁68wt%，赤磷 3lwt%，碳化娃 0? 7wt%，稀土 0? 3wt%。 本专利技术实施例3的中间合金材料的制备方法，包括下述步骤： 1)在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、赤磷粉、碳化硅颗粒及稀土元素； 2)在10°C左右的条件下将重量比例适中的四种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量 的无水乙醇；搅拌时间为24分钟； 3)将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；压制时温度 在20°C左右，压力在78KN; 4)将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入99. 999%纯度惰性气体氩，使 加热炉处于真空状态下，压力应保持在5. 5Xl(T3Pa以下；将加热炉升温至650°C，保温2. 2 小时； 5)将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。实施例4 本专利技术实施例4的中间合金材料的各组分的重量百分比为：镁67. 5wt%，赤磷 32wt%，碳化娃 0? 3wt%，稀土 0? 2wt%。 本专利技术实施例4的中间合金材料的制备方法，包括下述步骤： 1)在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、赤磷粉、碳化硅颗粒及稀土元素； 2)在10°C左右的条件下将重量比例适中的四种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量 的无水乙醇；搅拌时间为28分钟； 3)将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；压制时温度 在20°C左右，压力在75KN; 4)将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入99. 999%纯度惰性气体氩，使 加热炉处于真空状态下，压力应保持在5. 5Xl(T3Pa以下；将加热炉升温至600°C，保温2. 5 小时； 5)将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。实施例5 本专利技术实施例5的中间合金材料的各组分的重量百分比为：镁68wt%，赤磷 30. 5wt%，碳化娃 1. 2wt%，稀土 0? 3wt%。 本专利技术实施例5的中间合金材料的制备方法，包括下述步骤： 1)在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、赤磷粉、碳化硅颗粒及稀土元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中间合金材料，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：镁66‑71wt％，赤磷28‑32wt％，碳化硅0.3‑1.5wt％，稀土0.1‑0.5wt％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙飞，赵勇，
申请(专利权)人：苏州列治埃盟新材料技术转移有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32