本发明专利技术公开了一种Mg-5Cu-2Si-Nv合金的热处理工艺，其特征在于：包含以下步骤：原材料选用纯度99．5%(质量分数，下同)的纯Mg锭和99．7%的纯Al锭，合金元素Si和Nd分别以Mg-26.9Si和Mg-26.4Nd中间合金的形式加入，采用KO-10箱式高温炉熔炼合金，合金在不锈钢坩埚中熔炼，当坩埚加热至暗红色，在坩埚内壁撒一层ＲJ-2覆盖剂，然后加入预热至200℃的纯Mg锭和纯Al锭，在Mg锭和Al锭表面撒一层ＲJ-2覆盖剂，当Mg和Al熔化后，加入Mg-Si和Mg-Nd中间合金，搅拌3min，然后保温15min，将熔炼好的合金浇注到预热温度为200℃的金属型中，固溶处理温度为410℃，保温时间分别为10-48h，后进行时效处理即可。最佳固溶保温时间为20h。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种Mg-5Cu-2S1-Nv合金的处理工艺，特别涉及一种提高Mg-5Cu-2S1-Nv合金性能的热处理工艺。
技术介绍
镁合金板材是航空、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以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镁合金应用。现在飞机所用的铝材料约占飞机总重量的85%，高强度、耐腐蚀的镁合金板比铝板性能更好，在飞机上应用更有优势。镁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、歼击机都要大量使用；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。用镁板制造子弹壳、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Mg-5Cu-2Si_Nv合金的热处理工艺，以通过最佳的热处理工艺，获得性能优异的Mg-5Cu-2S1-Nv合金。本专利技术的技术方案是:一种Mg-5Cu-2Si_Nv合金的热处理工艺,包含以下步骤:原材料选用纯度99.5% (质量分数，下同)的纯Mg锭和99.7%的纯Al锭，合金元素Si和Nd分别以Mg-26.9Si和Mg-26.4Nd中间合金的形式加入，采用K0-10箱式高温炉熔炼合金，合金在不锈钢坩埚中熔炼，当坩埚加热至暗红色，在坩埚内壁撒一层R J-2覆盖剂，然后加入预热至20(TC的纯Mg锭和纯Al锭，在Mg锭和Al锭表面撒一层R J-2覆盖剂，当Mg和Al熔化后，加入Mg-Si和Mg-Nd中间合金，搅拌3 min，然后保温15 min，将熔炼好的合金浇注到预热温度为200 °C的金属型中，固溶处理温度为410 °C，保温时间分别为10-48 h，后进行时效处理即可。最佳固溶保温时间为20h。本专利技术的有益效果: I)经固溶处理后，铸态枝晶组织消失，呈等轴晶组织特征。2)在固溶处理过程中，@_Mgl7A112相发生分解，Al元素固溶到α-Mg基体中，铝钙钕金属间相比较稳定，没有发生变化。3)随着固溶时间的增加，硬度先降低，而后升高，最后又降低，并在20h硬度值达到最大。【附图说明】图1为Mg-5Cu-2S1-Nv合金铸态显微组织； 图2为Mg-5Cu-2S1-Nv合金固溶不同时间的硬度。【具体实施方式】原材料选用纯度99.5% (质量分数，下同)的纯Mg锭和99.7%的纯Al锭，合金元素Si和Nd分别以Mg-26.9Si和Mg-26.4Nd中间合金的形式加入。采用K0-10箱式高温炉熔炼合金，合金在不锈钢坩埚中熔炼。当坩埚加热至暗红色，在坩埚内壁撒一层R J-2覆盖剂，然后加入预热至200 °C的纯Mg锭和纯Al锭，在Mg锭和Al锭表面撒一层RJ-2覆盖剂。当Mg和Al熔化后，加入Mg-Si和Mg-Nd中间合金，搅拌3min，然后保温15 min。将熔炼好的合金浇注到预热温度为200 °C的金属型中。镁合金铸锭直径为60 mm，高度为200 mm。镁合金铸锭的配料成分(质量分数，％)为5Cu、2S1、Nv，余量为Mg。固溶处理温度为410 °C，保温时间分别为2、3、6、8、10、16、20、24、30、36、42、48 h。对不同固溶处理工艺的镁合金试样进行微观组织观察和硬度测试。采用标准金相试样制备工艺制备，经抛光后的试样进行腐蚀，腐蚀后用酒精进行清洗试样表面，最后吹干。铸态试样用4%的硝酸酒精腐蚀，固溶处理试样采用用苦味酸溶液(苦味酸5 g，酒精160 mL，冰乙酸20 mL，蒸馏水40 mL)腐蚀。采用奥林巴斯金相显微镜和FEI Sir1n扫描电镜观察组织和形貌。硬度测试采用573型维氏硬度计，加载力为I N，保压时间为30 S。每个试样测5个点，取平均值。Mg-5Cu-2S1-Nv合金铸态显微组织如图1所示。从图1中可以看出，铸态Mg-5Cu-2S1-Nv合金组织为枝晶状组织。从高倍组织可以看出，枝晶内部存在点状组织。在410 °0固溶处理不同时间的硬度值变化如图2所示。从图2中可以看出，随着固溶时间的增加，硬度先降低，而后升高，最后又降低，并在20 h硬度值达到最大。Mg-5Cu-2S1-Nv镁合金组织为α-Mg基体、β _Mgl7A112相和铝钙钕金属间相。在固溶处理过程中，Mg-5Cu-2S1-Nv镁合金组织发生如下变化:P_Mgl7A112相发生分解；A1元素固溶到α -Mg基体中形成过饱和固溶体；长时间固溶处理，α -Mg晶粒尺寸变大；铝钙钕金属间相基本不发生变化。在发生上述变化的过程中，Mg-5Cu-2S1-Nv镁合金的固溶强化效果、第二相强化效果及细晶强化效果会发生相应的变化，在众多因素的影响下，随着固溶处理时间的增加，Mg-5Cu-2S1-Nv镁合金的硬度先降低，后增加，当超过20 h时又呈下降趋势。【主权项】1.一种Mg-5Cu-2S1-Nv合金的热处理工艺，其特征在于:包含以下步骤:原材料选用纯度99.5% (质量分数，下同)的纯Mg锭和99.7%的纯Al锭，合金元素Si和Nd分别以Mg-26.9Si和Mg-26.4Nd中间合金的形式加入，采用KO-1O箱式高温炉熔炼合金，合金在不锈钢坩埚中熔炼，当坩埚加热至暗红色，在坩埚内壁撒一层R J-2覆盖剂，然后加入预热至200°C的纯Mg锭和纯Al锭，在Mg锭和Al锭表面撒一层RJ-2覆盖剂，当Mg和Al熔化后，加入Mg-Si和Mg-Nd中间合金，搅拌3 min，然后保温15 min，将熔炼好的合金浇注到预热温度为200 °C的金属型中，固溶处理温度为410 °C，保温时间分别为10-48 h，后进行时效处理即可。2.根据权利要求1所述的一种Mg-5Cu-2S1-Nv合金的热处理工艺，其特征在于:最佳固溶保温时间为20h。【专利摘要】本专利技术公开了一种Mg-5Cu-2Si-Nv合金的热处理工艺，其特征在于：包含以下步骤：原材料选用纯度99．5%(质量分数，下同)的纯Mg锭和99．7%的纯Al锭，合金元素Si和Nd分别以Mg-26.9Si和Mg-26.4Nd中间合金的形式加入，采用KO-10箱式高温炉熔炼合金，合金在不锈钢坩埚中熔炼，当坩埚加热至暗红色，在坩埚内壁撒一层ＲJ-2覆盖剂，然后加入预热至200℃的纯Mg锭和纯Al锭，在Mg锭和Al锭表面撒一层ＲJ-2覆盖剂，当Mg和Al熔化后，加入Mg-Si和Mg-Nd中间合金，搅拌3min，然后保温15min，将熔炼好的合金浇注到预热温度为200℃的金属型中，固溶处理温度为410℃，保温时间分别为10-48h，后进行时效处理即可。最佳固溶保温时间为20h。【IPC分类】C22C23/00, C22F1/06, C22C1/03【公开号】CN105219991【申请号】CN201410298109【专利技术人】徐本伦 【申请人】徐本伦【公开日】2016年1月6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 Mg‑5Cu‑2Si‑Nv 合金的热处理工艺，其特征在于：包含以下步骤：原材料选用纯度 99．5% (质量分数，下同) 的纯Mg 锭和 99．7%的纯 Al 锭，合金元素 Si 和 Nd 分别以Mg‑26.9Si 和 Mg‑26.4Nd 中间合金的形式加入，采用KO‑10 箱式高温炉熔炼合金，合金在不锈钢坩埚中熔炼，当坩埚加热至暗红色，在坩埚内壁撒一层ＲJ‑2 覆盖剂，然后加入预热至200℃的纯 Mg 锭和纯 Al 锭，在Mg 锭和 Al 锭表面撒一层ＲJ‑2 覆盖剂，当 Mg 和 Al熔化后，加入 Mg‑Si 和 Mg‑Nd 中间合金，搅拌 3 min，然后保温15 min，将熔炼好的合金浇注到预热温度为200 ℃的金属型中，固 溶 处 理 温 度 为410 ℃，保温时间分别为10‑48 h，后进行时效处理即可。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐本伦，
申请(专利权)人：徐本伦，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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