本发明专利技术公开了一种变形稀土镁合金，组分和质量百分比为：复合稀土Y：0.45-0.68％、Zn：4.7-5.4％、Zr：0.39-0.44％，杂质元素硅、铁、铜和镍含量为0.015％或更少，其余部分为Mg。其制备方法包括如下步骤：1)将原料分别预热；2)在SF6/CO2保护下，将镁熔化，然后加入锌，至锌熔化；3)升温至700～740℃，加入Mg-Y中间合金，待其熔化；4)升温至740～770℃，加入Mg-Zr中间合金，搅拌；除渣后在氩气保护条件下精炼、沉淀；5)制造镁合金圆棒；6)将镁合金圆棒切割后，挤压成型。该制备方法简单，易于操作，得到的镁合金在室温下强度大于400MPa，伸长率高于19％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金领域，特别是涉及。
技术介绍
由于镁合金行业技术尚不成熟，限制了变形镁合金在镁合金中所占的比例，通常低于10%，这远低于钢铁、铝、铜等行业中变形合金的比例。因此，镁合金行业具有非常大的技术改善空间和利润空间。变形镁合金中常用的合金系列有]\^-]?11(]\?1、]\?8、]\?14等)、]\^-六1(]\?2、]\?3、]\?7等)和]\%-211-24冊15、冊21、冊22、冊25等)。冊1具有良好的耐腐蚀性能，但强度不高。冊8是在MB2的基础上加入稀土 Ce元素，晶粒得到细化，强度得到提高。MB14是在MB8的基础上进一步增加Ce元素的含量，使合金的强度进一步提高。MB3和MB7均是在MB2的基础上研发的，在镁合金中添加了 AL或Zn制得。MB3和MB7的强度相较MB2有所增加，但塑性大大降低。研究发现，适量的稀土可以提高镁合金的整体性能。MB15属于Mg-Zn-Zr系列，是一种高强度合金。Zr的含量一般为0.6-0.8%,严格控制Zn的含量(不超过4.5 % )。国内常采用MB21 (Zn含量较低)，合金具有优良的整体性能。根据合金中Zn含量的多少，Mg-Zn-Zr系列分为高锌合金和低锌合金两种，MB21和MB22属于低锌合金，而MB15和MB25属于高锌合金，且MB25比MB15多含稀土Y。Mg-Zn-Zr系列合金通过采用多种强化方式改善组织结构的性能，但是这些强化方法无法同时提高合金的所有性能，使合金的整体性能得到改善。通过上述叙述可知，在传统镁合金中添加适量稀土元素是一种提高合金强度的有效途径，同时稀土元素也可以提高合金的耐高温性能。目前，科研部门和生产厂家总是将单一稀土(例如，Nd，Y，La，Ce等)的方式加入镁合金中。虽然稀土元素可以显著提高合金的某项性能，但不同的稀土对性能的作用效果各不相同，因此，合金的整体性能得到的改善效果不均衡。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供，其采用混合稀土代替传统单一 Y稀土，能有效改善镁合金的整体性能。为此，本专利技术的技术方案在于:—种变形稀土镁合金，组分和质量百分比为:复合稀土Y: 0.45-0.68 %、Zn: 4.7-5.4%、Zr:0.39-0.44%，杂质元素硅、铁、铜和镍含量为0.015%或更少，其余部分为Mg。如上所述变形稀土镁合金的制备方法，包括如下步骤:1)按权利要求1所述变形稀土镁合金的组分将Mg、Zn、Mg-Zr中间合金和Mg-Y中间合金分别预热； 2)在SF6/C02气体保护条件下，将镁在坩祸中加热熔化，然后加入锌，待锌熔化；3)升温至700?740°C，加入Mg-Y中间合金，待其熔化；4)升温至740?770°C，加入Mg-Zr中间合金，搅拌;除渣后在氩气保护条件下精炼20 ?30min，沉淀 50 ?60min ；5)在700?740°C时采用水冷模制造或半连续铸造的方法加工出镁合金圆棒；6)将所述镁合金圆棒切割后，在350_400°C挤压成型。作为优选方案，还包括步骤6)所述镁合金圆棒在切割之间先在460_490°C条件下，固溶处理了 3?4h，然后才进行切割、挤压成型工艺。优选，步骤1)预热温度为250_300°C。专利技术人研究发现，采用混合稀土Y代替传统单一 Y稀土，可以有效改善镁合金的整体性能。这是因为，混合稀土 Y中除了含有Y稀土外，还含有Ho、Er等其他稀土，其中Er稀土可以有效提高镁合金的延展性能。本专利技术得到的变形稀土镁合金具有以下优点:(1)实验研究的镁合金在室温具有400MPa或更高的强度，19%或更高的伸长率，整体性能得到显著提高。而传统镁合金只是单一方面性能较高，整体性能偏低，具有明显的缺点。(2)根据不同的工艺要求，对熔炼后的镁合金进行水冷模制造或半连续铸造，获得地镁合金组织晶粒相对于采用传统铸造工艺降低25%。(3)本实验中镁合金的制造流程简单、易操作。【具体实施方式】以下结合是实施例对本专利技术的技术方案进行详细描述。实施例1变形稀土镁合金的成分(重量百分比)为:Zn: 5.0%、Zr: 0.4%，复合稀土Y: 0.5 %、杂质元素硅、铁、铜和镍含量小于0.015%，其余部分为Mg。本实施例中变形稀土镁合金的制备方法包括如下步骤:(1)将镁、锌、镁-锆中间合金和镁-钇中间合金分别在250°C预热；(2)在SF6/C02气体保护条件下，将镁在坩祸中加热熔化，然后加入锌，待锌熔化；(3)升温至700°C，加入Mg-Y中间合金，待其熔化；(4)升温至740°C，加入Mg-Zr中间合金，搅拌；除渣后在氩气保护条件下精炼30min，沉淀 50min ；(5)在700°C时采用水冷模制造或半连续铸造的方法加工出镁合金圆棒；(6)将所述镁合金圆棒切割后，先在460°C条件下，固溶处理了4h，再在350°C挤压成型。本实施例所得的一种变形稀土镁合金，其微观组织及室温力学性能为:晶粒尺寸:6μηι抗拉强度:457MPa延伸率:30%实施例2变形稀土镁合金的成分(重量百分比)为:Zn: 5.4%、Zr: 0.39 %，复合稀土Y:0.45%、杂质元素硅、铁、铜和镍含量小于0.015%，其余部分为Mg。本实施例中变形稀土镁合金的制备方法包括如下步骤:(1)将镁、锌、镁-锆中间合金和镁-钇中间合金分别在270°C预热；(2)在SF6/C02气体保护条件下，将镁在坩祸中加热熔化，然后加入锌，待锌熔化；(3)升温至720°C，加入Mg-Y中间合金，待其熔化；(4)升温至760°C，加入Mg-Zr中间合金，搅拌；除渣后在氩气保护条件下精炼20min，沉淀 45min ；(5)在730°C时采用水冷模制造或半连续铸造的方法加工出镁合金圆棒；(6)将所述镁合金圆棒切割后，再在370°C挤压成型。本实施例所得的一种变形稀土镁合金，其微观组织及室温力学性能为:晶粒尺寸:11μπι抗拉强度:412MPa延伸率:22%实施例3变形稀土镁合金的成分(重量百分比)为:Zn: 4.7 %、Zr: 0.44 %，复合稀土Y:0.68%、杂质元素硅、铁、铜和镍含量小于0.015%，其余部分为Mg。本实施例中变形稀土镁合金的制备方法包括如下步骤:(1)将镁、锌、镁-锆中间合金和镁-钇中间合金分别在290°C预热；(2)在SF6/C02气体保护条件下，将镁在坩祸中加热熔化，然后加入锌，待锌熔化；(3)升温至735°C，加入Mg-Y中间合金，待其熔化；(4)升温至760°C，加入Mg-Zr中间合金，搅拌；除渣后在氩气保护条件下精炼23min，沉淀 45min ；(5)在740°C时采用水冷模制造或半连续铸造的方法加工出镁合金圆棒；(6)将所述镁合金圆棒切割后，在400°C挤压成型。本实施例所得的一种变形稀土镁合金，其微观组织及室温力学性能为:晶粒尺寸:10μπι抗拉强度:427MPa延伸率:26%实施例4变形稀土镁合金的成分(重量百分比)为:Zn:5.2%、Zr:0.42%，复合稀土 Y:0.55%、杂质元素硅、铁、铜和镍含量小于0.015%，其余部分为Mg。本实施例中变形稀土镁合金的制备方法包括如下步骤:(1)将镁、锌、镁-锆中间合金和镁-钇中间合金分别在300°C预热；(2)在SF6/C02气体保护条件下，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变形稀土镁合金，其特征在于组分和质量百分比为：复合稀土Y：0.45‑0.68％、Zn：4.7‑5.4％、Zr：0.39‑0.44％，杂质元素硅、铁、铜和镍含量为0.015％或更少，其余部分为Mg。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔妍，吴稀勇，陈利红，
申请(专利权)人：天津东义镁制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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