【技术实现步骤摘要】
一种含铝和钛的高强度镁合金薄板的制备方法
本专利技术涉及一种含铝和钛的高强度镁合金薄板的制备方法,属于有色金属材料制备及应用的
技术介绍
镁合金被誉为21世纪最具潜力的绿色环保工程材料,是目前工程应用中最轻的金属结构材料,它具有密度小、比强度和比刚度高、减振性能好、导电导热性能好、机械加工性能优良的特点,在产品结构轻量化、降低能源消耗、减少环境污染方面具有显著的作用,在航空航天、电子工业、国防军工、汽车制造领域得到了较广泛的应用;但镁合金的强韧性低、塑性差、耐高温性能差,使其在工业上的应用受到了极大的局限。合金化配合合适的轧制成型工艺和热处理工艺能有效的提高镁合金的强韧性,特别是向稀土镁合金中添加铝元素和钛元素效果显著,铝元素能和部分稀土元素反应生成具有高温稳定性的化合物,对镁合金具有晶粒细化、晶粒钉扎和提高力学性能的作用;钛具有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度的特点,被美誉为“太空金属”。钛和镁的晶体结构同为密排六方且具有共格关系,钛元素可作为镁基体中的异质晶核,细化α-Mg晶粒,所以适量的加入钛元素可极大的细化镁合金组织,有效提高合金性能。但钛元素熔点较高与镁具有很低的互溶性,很难直接加入到镁合金中。因此,发展一种含铝和钛的高强度镁合金薄板对于扩大镁合金应用范围,开拓镁合金市场具有重要的意义。目前,含铝和钛的高强度镁合金薄板还处于研究阶段,其工艺技术还在科学研究中。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是针对
技术介绍
的情况,以镁、锌、铝、钛、镁钆中间合金为原料,经真空熔炼炉熔炼、浇铸成型、均匀化处理、轧制成型、时效处 ...
【技术保护点】
1.一种含铝和钛的高强度镁合金薄板的制备方法,其特征在于:使用的化学物质材料为:镁、锌、铝、钛、镁钆中间合金、氧化镁、水玻璃、去离子水、氩气,其组合准备用量如下:以克、毫升、厘米3为计量单位
【技术特征摘要】
1.一种含铝和钛的高强度镁合金薄板的制备方法,其特征在于:使用的化学物质材料为:镁、锌、铝、钛、镁钆中间合金、氧化镁、水玻璃、去离子水、氩气,其组合准备用量如下:以克、毫升、厘米3为计量单位制备方法如下:(1)预处理固态块体材料①切块,将镁、锌、镁钆中间合金置于钢质平板上,用机械切制成块,块体尺寸≤20mm×20mm×20mm;②切块后对镁、锌、镁钆中间合金用无水乙醇进行清洗;③清洗后置于真空干燥箱中预热干燥,预热干燥温度120℃,真空度2Pa,干燥时间40min;(2)配制涂覆剂称取氧化镁50g±1g,量取水玻璃10mL±1mL,、去离子水500mL±1mL,加入混浆机中进行搅拌,搅拌转数50r/min,搅拌时间80min;搅拌后成乳白色悬浮状液体,即涂覆剂;(3)制备开合式模具开合式模具用不锈钢材料制作,模具型腔呈矩形,型腔表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm;(4)熔炼制备镁合金锭镁合金锭的熔炼是在真空熔炼炉中进行的,是在中频感应加热、抽真空、氩气底吹、浇铸成型过程中完成的;①预处理开合式模具用无水乙醇清洗开合式模具型腔,使之洁净;用配制的涂覆剂均匀涂覆开合式模具型腔表面,表面涂覆层厚度0.5mm;将开合式模具置于干燥箱中预热,预热温度150℃,预热时间30min;②打开真空熔炼炉,清理熔炼坩埚内部,并用无水乙醇进行清洗,使坩埚内部洁净;③称取镁块1410g±0.01g、锌块30g±0.01g、铝块12g±0.01g、钛粉20g±0.01g、镁钆中间合金块1530g±0.01g,置于坩埚底部;④关闭真空熔炼炉,并密闭;开启真空泵,抽取炉内空气,并使炉内压强达2Pa;开启中频感应加热器,开始加热,加热温度750℃±1℃,加热熔炼时间60min;⑤在坩埚底部通入氩气底吹管,向坩埚内输入氩气,氩气底吹速度150cm3/min,使炉内压强恒定在1个大气压,并由出气管阀调控;镁、锌、铝、钛、镁钆中间合金在熔炼过程中将发生合金化反应,反应式如下:式中:(Mg,Zn)3Gd:镁钆锌共晶相Mg12Gd(Al,Zn):长周期结构相Al2Gd:铝钆共晶相Al11Gd:铝钆共晶相α-Mg:基体相α-Ti:基体相熔炼后成合金熔液,加热温度降至720℃±1℃,在此温度恒温保温10min;⑥浇铸关闭氩气底吹管;打开真空熔炼炉;除去熔炼坩埚内熔液表面熔渣;对准预热的开合式模具浇口,进行浇铸,铸满为止;⑦冷却,将浇铸了合金熔液的开合式模具放入真空冷却炉内冷却,真空度2Pa,冷却温度20℃;⑧开模,打开开合式模具,取出铸件,即镁合金锭;(5)均匀化处理镁合金锭将制备的镁合金锭置于热处理炉中进行均匀化处理,均匀化...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵宇宏,丁志兵,侯华,鲁若鹏,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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