【技术实现步骤摘要】
一种可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金及其制备方法
本专利技术涉及一种高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金的成分设计及其制备方法，具体涉及一种可增材制造(3D打印)和可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金的成分设计及其制备方法，属于有色金属材料及冶金领域。
技术介绍
Mg及其合金是最轻的结构材料之一，具有比强度和比刚度高，阻尼减震性能好、生物相容性好，在汽车、航空航天、医疗器件等领域有广泛应用。Mg及其大多数合金的基体为密排六方结构，室温变形能力差，加工成本较高、成材率较低。此外Mg较低的强度、耐腐蚀性和耐热性，也限制了镁合金更广泛的应用。因此，有必要开发综合性能更好的镁合金。Ga在Mg中的固溶度随温度变化明显，在共晶温度的固溶度最大，质量分数为8.61wt.％，对应的原子分数为3.14at.％。它的固溶度随着温度降低而迅速减小，可以形成足够体积分数的Mg-Ga二元相，具有显著的时效强化效果。然而绝大数Mg-Ga系镁合金都需要100h以上达到时效峰值，例如Mg-5Ga合金在225℃时效25...
【技术保护点】
1.一种可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金，其特征在于性能要求经塑性加工变形或时效热处理后屈服强度高于200MPa，延伸率高于10％，时效强化能够在0.5～20h达到时效硬度峰值；组织特征是能够通过固溶处理得到Mg基单相固溶体，通过快速时效析出大量纳米尺度的Mg-Ga-Li三元析出相，产生显著时效强化效果；所述镁合金成分为：Ga含量为3～8.5％，Li含量为0.5～3％，其余为Mg。/n
【技术特征摘要】
1.一种可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金，其特征在于性能要求经塑性加工变形或时效热处理后屈服强度高于200MPa，延伸率高于10％，时效强化能够在0.5～20h达到时效硬度峰值；组织特征是能够通过固溶处理得到Mg基单相固溶体，通过快速时效析出大量纳米尺度的Mg-Ga-Li三元析出相，产生显著时效强化效果；所述镁合金成分为：Ga含量为3～8.5％，Li含量为0.5～3％，其余为Mg。
2.如权利要求1所述的一种可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金，其特征在于所述镁合金中还含有Zn、Ca、Sr、Si、Zr、Mn、稀土元素RE、Ag、Cu、Na元素中的至少一种，各元素含量为：Zn：0.2～3％，Ca：0.1～2.5％，Sr：0.01～0.8％，Si：0.1～0.5％，Zr：0.3～1％，Mn：0.1～2％，稀土元素RE(Ce、Nd、Eu、Gd、Dy、Sc、Y、Sm、Er)：0.01～3％，Ag：0.1～2.5％，Cu：0.1～2.5％，Na：0.02～0.5％。
3.如权利要求1或2所述的一种可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金的制备方法，其特征在于所述的合金可进行3D打印增材制造和快速时效热处理，其工艺为以下6种的任何一种：
工艺1：铸造→均匀化热处理→塑性变形→退火；
工艺2：铸造→均匀化热处理→3D打印增材制造→快速时效；
工艺3：铸造→均匀化热处理→塑性变形→固溶→淬火→快速时效；
工艺4：铸造→均匀化热处理→固溶→淬火→快速时效→塑性变形→退火；
工艺5：铸造→均匀化热处理→固溶→淬火→塑性变形→短时预时效→塑性变形→快速时效；
工艺6：铸造→均匀化热处理→固溶→淬火→塑性变形→快速时效→塑性变形。
4.如权利要求3所述的一种可快速时效强化的高强高塑Mg-Ga-Li系镁合金的制备方法，其特征在于所述的工艺中，铸造的熔炼温度在680～750℃进行，精炼5～20min；均匀化热处理在250～500℃进行，保温1～48h；固溶的温度为300～580℃，保温时间为10m...
【专利技术属性】
技术研发人员：石章智，陈虹廷，刘雪峰，戴付志，张柯，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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