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一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金及其制备工艺制造技术

技术编号:12620355 阅读:107 留言:0更新日期:2015-12-30 17:52
本发明专利技术公开了一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金,其特征在于:合金组分质量分数为:Cu:5.0,Sb:0.25,Mn:0.4,其余为Mg。其制备工艺,包含以下步骤:以纯Mg、纯Cu、Al2Sb和Al2Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备Mg-5%Cu合金,合金铸锭均匀化后经热轧、冷轧制成厚2.15mm的薄板,总变形量达到92%,后经退火即可。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种添加微量Mn和訊的Mg-5%Cu合金及其制备工艺。
技术介绍
镇合金板材是航空、航天工业不可缺少的材料。航空材料减重带来的经济效益和 性能改善十分显著,商用飞机与汽车减重相同质量带来燃油费用节省,前者是后者的近100 倍,而战斗机的燃油费节省又是商用飞机的近10倍,更重要的是其机动性能改善可W极大 提高其战斗力和生存能力。正因为如此,航空工业才会采取各种措施增加镇合金应用。现 在飞机所用的铅材料约占飞机总重量的85%,高强度、耐腐蚀的镇合金板比铅板性能更好, 在飞机上应用更有优势。 镇合金是减轻武器装备质量,实现武器装备轻量化,提高武器装备各项战术性能 的理想结构材料。军工上应用,如直升机、开击机都要大量使用;坦克、装甲车、军用吉普车、 枪械武器等等,可使单兵综合作战系统降到6. 37Kg。用镇板制造子弹壳、炮弹壳,使单兵子 弹负载增加一倍。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金及其制 备工艺,W获得性优异的Mg-5%Cu合金,W满足其在各领域的应用要求。 本专利技术的技术方案是;一种添加微量Mn和訊的Mg-5%Cu合金,合金组分质量分 数为;Cu点0,訊;0. 25,Mn;0. 4,其余为Mg。 一种添加微量Mn和訊的Mg-5%Cu合金的制备工艺,包含W下步骤;W纯Mg、纯 化、A12Sb和A12Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备Mg-5%Cu合金,合金铸锭均匀 化后经热社、冷社制成厚2. 15mm的薄板,总变形量达到92%,后经退火即可。 本专利技术的有益效果: (1) 在Mg-5%Cu合金单独添加和复合添加微量訊、Mn消除了合金枝晶组织,但晶粒 细化效果不明显; (2) 单独添加和复合添加微量訊、Mn都明显提高了Mg-5%Cu合金的强度,复合添加 比单独添加的强化作用更显著; (3) 单独添加和复合添加微量訊、Mn都抑制Mg-5%Cu合金退火过程中的再结晶,复 合添加比单独添加的抑制再结晶效果更强烈。【附图说明】[000引图1为(a)为A试样,(b)为C试样,(C)为D试样的金相图。【具体实施方式】[000引W纯Mg、纯化、A12訊和A12Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备4种 Mg-5%Cu合金(其成分见表1)。合金铸锭均匀化后经热社、冷社制成厚2. 15mm的薄板, 总变形量达到92%。然后沿社向截取拉伸试样,试样经退火后在CSS244100电子万能材料 实验机上进行拉伸试验。金相样品经氣测酸水溶液电解抛光复膜后,在POLYVER2MET光 学显微镜下用偏光观察。透射电镜样品经机械减薄后双喷穿孔而成,电解液为30 %硝酸 甲醇溶液,温度为-20 °C,显微组织观察在册00透射电镜上进行。 表1合金的名义化学成分(质量百分数,%)图1为4种合金金相组织。由图中可W看出,单独加入0. 25 %訊后基本上消除了 合金中的枝晶组织(图1化)),0. 25 %訊和0. 4 %Mn复合添加也消除了合金中的枝晶 组织(图1(C)),但4种合金中的晶粒大小都没有明显的变化。因为微量訊与Mn加 入到A125Mg合金中,受正常凝固条件下扩散动力学条件所限,在合金凝固过程中,訊与 Mn元素将聚集在固液界面前沿,引起溶质原子的再分配,从而增大了合金凝固过程中的 成分过冷,使分枝过程加剧,致使枝晶网胞变细。而在实际的非平衡凝固中,大部分的 訊与Mn固溶在基体a(A1)中形成非平衡态的过饱和固溶体,很少或没有析出初生Mn、 訊与铅的金属间化合物弥散质点作为形核中必,因而对合金铸态晶粒细化效果不明显。 4种合金在130°C/化退火态下的拉伸性能见表1。由表2可知:在Mg-5%Cu 合金中添加微量Mn和Sb均能提高其抗拉强度和屈服强度,其抗拉强度提高了 19~ 67MPa,屈服强度提高了 25~64MPa;其中复合添加微量Mn和訊比单独添加Mn或訊 的强化作用更显著,且延伸率保持在可接受的范围。其强化作用在于添加微量Mn和Sb在 合金中析出Mn、Sb与铅的金属间化合物弥散质点抑制再结晶,稳定亚结构,起亚结构强 化作用。此外送些质点在变形过程中强烈地钉扎位错,本身对铅合金具有强烈的析出强化 作用。 表2 研究用合金的力学性能【主权项】1. 一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金,其特征在于:合金组分质量分数为:Cu: 5. 0,Sb:0? 25,Mn:0? 4,其余为Mg。2. 如权利要求1所述的一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金的制备工艺,其特征在 于:包含以下步骤:以纯Mg、纯Cu、A12Sb和A12Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制 备Mg-5%Cu合金,合金铸锭均匀化后经热轧、冷轧制成厚2. 15mm的薄板,总变形量达到 92%,后经退火即可。【专利摘要】本专利技术公开了一种添加微量Mn和Sb的Mg-5%Cu合金,其特征在于:合金组分质量分数为:Cu:5.0,Sb:0.25,Mn:0.4,其余为Mg。其制备工艺,包含以下步骤:以纯Mg、纯Cu、Al2Sb和Al2Mn中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备Mg-5%Cu合金,合金铸锭均匀化后经热轧、冷轧制成厚2.15mm的薄板,总变形量达到92%,后经退火即可。【IPC分类】C22C23/00, C22F1/06, C22C1/03【公开号】CN105200290【申请号】CN201410296441【专利技术人】朱丽兰 【申请人】朱丽兰【公开日】2015年12月30日【申请日】2014年6月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加微量Mn和Sb 的Mg‑5%Cu合金,其特征在于:合金组分质量分数为:Cu:5.0,Sb:0.25,Mn:0.4,其余为Mg。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:朱丽兰
申请(专利权)人:朱丽兰
类型:发明
国别省市:贵州;52

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