一种基于Al元素合金化的Mg-Ga-Al系合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Al元素合金化的Mg‑Ga‑Al系合金，镁合金成分满足以下要求，Ga含量为3‑8wt.％，Al含量为1‑5wt.％，其余为Mg；经热挤压后合金晶粒尺寸为3‑10μm，合金由α‑Mg基体和富Ga/Al第二相组成，其中，富Ga/Al第二相为强化相；Mg‑Ga‑Al系镁合金经热挤压后的屈服强度为160‑200MPa，抗拉强度为260‑300MPa，断裂延伸率为25％‑30％。其制备方法包括以下步骤：1，Mg‑Ga‑Al系合金的熔炼；2，MgGaAl‑A的均匀化热处理；3，MgGaAl‑H的热挤压处理。后续的固溶优化处理，采用两级固溶优化处理制度，第一级固溶优化和第二级固溶优化后立即水冷淬火即可。所得MgGaAl‑f的第二相占比小于0.1％；所得MgGaAl‑f经时效强化处理后，在130h内达到时效峰值；与未时效态合金相比，峰值时效态合金的硬度提高45％‑50％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有色金属材料及治金领域，具体涉及一种基于al元素合金化的mg-ga-al系合金及其制备方法。

技术介绍

1、镁(mg)及其合金是最轻的金属结构材料，具有低密度、高比强度、生物可降解等优点。但是，镁合金存在绝对强度不足、室温塑性普遍较差、合金化元素不丰富且价格普遍较贵、加工工艺与流程较复杂、合金综合成本较高等问题。为了解决上述制约镁合金广泛性运用最核心的强塑性匹配较差的问题，采用合金化手段调控镁合金的微观组织与性能是最常用手段之一。

2、镓(ga)与mg构成典型的共晶反应体系。在共晶温度，ga在mg中具有较高的极限固溶度，8.5wt.％；随温度的降低，ga在mg中的固溶度急剧下降，形成典型的可时效硬化体系，从而明显提升合金的力学性能。例如，现有文献1(liu h,qi g,ma y,etal.microstructure and mechanical property of mg-2.0ga alloys[j].materialsscience and engineering a,2009,526(1-2):7-10)通过375℃保本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Al元素合金化的Mg-Ga-Al系合金，其特征在于：镁合金成分满足以下要求，Ga含量为3-8wt.％，Al含量为1-5wt.％，其余为Mg；经热挤压后合金晶粒尺寸为3-10μm，合金由α-Mg基体和富Ga/Al第二相组成，其中，富Ga/Al第二相为强化相。

2.根据权利要求1所述的Mg-Ga-Al系合金，其特征在于：所述Mg-Ga-Al系镁合金经热挤压后的屈服强度为160-200MPa，抗拉强度为260-300MPa，断裂延伸率为25％-30％。

3.一种基于Al元素合金化的Mg-Ga-Al系合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

4.根...

【技术特征摘要】

1.一种基于al元素合金化的mg-ga-al系合金，其特征在于：镁合金成分满足以下要求，ga含量为3-8wt.％，al含量为1-5wt.％，其余为mg；经热挤压后合金晶粒尺寸为3-10μm，合金由α-mg基体和富ga/al第二相组成，其中，富ga/al第二相为强化相。

2.根据权利要求1所述的mg-ga-al系合金，其特征在于：所述mg-ga-al系镁合金经热挤压后的屈服强度为160-200mpa，抗拉强度为260-300mpa，断裂延伸率为25％-30％。

3.一种基于al元素合金化的mg-ga-al系合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，元素含量为，ga含量为3-8wt％，al含量为1-5wt％，其余为mg。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，均匀化热处理的条件为，加热温度为380-400℃，加热时间为4-8h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，李慧哲，彭南禧，郝龙龙，张爱平，陈厚文，蒋斌，
申请(专利权)人：重庆市先进轻金属研究院，
类型：发明
国别省市：