【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镁合金制备，具体为一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法。
技术介绍
1、镁合金是以镁为基体添加其它元素形成的合金，它具有强度高、韧性好、良好的减震性，以及导热、导电性好、弹性模量大等优异性能。在实际工程应用中，镁合金是最轻的金属结构材料，镁合金的密度大约有1.8g/cm3，是铝的2/3，这些优点使得镁合金在航空航天、交通、电子信息产品、军事等多个领域应用广泛。目前全球资源紧缺，尤其是铁、铜、铝等常用金属资源。镁是地球上第八丰富的元素，储量大，有大规模应用的基础。此外，镁合金的杨氏模量和机械性能与天然骨骼非常接近，镁合金可以在体内降解，从而无需手术干预即可完全去除植入物。但是，镁合金相比其它金属结构材料，强度较差，耐腐蚀性较差，严重阻碍了镁合金的广泛应用。
2、稀土镁合金是一种新型的轻金属合金，在镁合金的基础上添加稀土元素，通过精细的生产工艺制成。添加稀土的镁合金相比未添加稀土的镁合金，有着更好的机械性能，更优秀的耐腐蚀能力。此外部分稀土元素有着良好的细胞相容性，例如镝、钬元素，可以考虑含镝、钬的多元镁合金作为人体植入物，为此提供了一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，以解决上述
技术介绍
提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，具体步骤如下：
3、步骤一：按比例配置合金原料，合金原料包括镝(dy
4、步骤二：通过高真空电弧熔炼法熔炼合金，获得初始铸态合金；
5、步骤三：通过电磁搅拌，使合金成分均匀；
6、步骤四：通过铜模吸铸，获得铸态合金；
7、步骤五：对铸态合金进行固溶处理，获得高耐腐蚀稀土镁合金。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤一所述的合金原料包括：0.5-2.0wt.％的镝元素、0.5-1.0wt.％的钬元素、0-0.4wt.％的锆元素、0.5-1.0wt.％的锶元素以及余量的镁元素；不可避免的杂质元素<1.0‰。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述合金原料包括纯度为99.9wt.％的镁块、纯度为99.95wt.％的钬、纯度为99.95wt.％的镝、纯度为99.95wt.％的锶以及纯度为99.95wt.％的锆。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述合金原料的处理方法：采用电化学电解抛光的方式去除原料表面氧化层直至表面光洁，使用无水乙醇超声波清洗原料并在冷空气流中干燥。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤二中在合金熔炼之前，对长柄拔勺涂覆氮化硼涂料，对熔炼坩埚进行无水乙醇清洗，对电弧枪进行打磨至露出钨极。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤四是将步骤二熔炼合金原料，制得的熔融合金液，通过吸铸系统，制得铸态合金，具体步骤如下：
13、s1：将镁块加工为0.5cm×0.5cm×0.3cm矩形块状，dy、ho、sr、zr元素为蒸馏态，形状为纤维状，直径为0.5-1.0mm；
14、s2：采用电化学电解抛光的方式去除原料表面氧化层直至表面光洁，使用无水乙醇超声波清洗并在冷空气流中干燥；
15、电解抛光采用体积比为4:96的高氯酸和乙醇的混合液作为电解液，电流为0.4-1.0a，常温，时间为4-7min；超声波清洗时间为1min，温度为35℃；
16、s3：熔炼坩埚加热方法采用高真空电弧熔炼技术，在熔炼坩埚内加入成分合金原料，将纯钛放入除杂坩埚内；
17、s4：通过分子泵真空系统使熔炼炉内部处于高真空(10-5pa)状态；熔炼炉内部达到高真空状态后，通入氩气作为保护气体，使熔炼炉炉内气压达到-0.5mpa；
18、s5：使用逆变弧焊机作为电源熔炼纯钛，将电弧枪电流加至340a，待纯钛融化且纯钛溶液表面呈现红色半透明状，持续加热20s，之后，将电弧枪电流降至0a；
19、s6：待纯钛金属液冷却之后，重复纯钛所述的熔炼步骤3次，以充分去除熔炼炉内的氧、氮杂质元素；
20、s7：使用逆变弧焊机作为电源熔炼合金，将电弧枪移至熔炼坩埚位置，将电弧枪电流加至230a开始第一次熔炼合金，待合金原料熔融后，保持恒定电流，之后，开启电磁搅拌并保持30s，然后将电弧枪电流降至0a；电磁搅拌电流为2a；
21、s8：重复步骤s7的熔炼合金步骤3次，使合金成分均匀，熔炼完成后，制的初始铸态合金；
22、s9：将冷却的初始铸态合金通过长柄拔勺放置于吸铸坩埚内，重复合金所述熔炼操作，此时电弧枪电流加至270-280a；
23、s10：待合金熔融后，通过吸铸系统，将熔融状合金液吸入铜模模具中，制得铸态合金；铸态合金的尺寸为φ6mm×6cm。
24、作为本专利技术的一种优选技术方案，对步骤s9铸态合金进行热处理的具体步骤如下：对铸态合金进行固溶处理，获得高耐腐蚀稀土镁合金；
25、其中，固溶处理的温度范围为480-500℃；固溶处理的时间为5h；高耐腐蚀稀土镁合金为单相稀土镁合金，固溶处理全程采用流动氩气作为保护气体。
26、一种高耐腐蚀稀土镁合金，由镝元素、钬元素、锆元素、镁元素、锶元素组成的单相镁合金，是由高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法所制得。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用镝、钬、锶等稀土元素作为镁的合金化元素，镝、钬、锶对镁合金有着显著的固溶强化及细晶强化效果，由于镝、钬、锶添加量较低，经过固溶处理后，合金内部几乎不存在作为阴极相的第二相，从而降低镁合金基体的腐蚀速度；此外，由于镝、钬元素具有良好的生物相容性，本专利技术制备的高耐腐蚀稀土镁合金可以作为植入物材料，在生物医学领域具有广阔的应用前景。制备的高耐腐蚀稀土镁合金具有良好的生物相容性，体外细胞实验表明，合金对细胞无毒害作用，具有良好的细胞相容性。
28、综上所述，本专利技术提供了一种制备高耐腐蚀稀土镁合金的方法，该方法制备的合金具有优异的耐腐蚀性能、力学性能和生物相容性，具有广阔的应用前景。
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1.一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：步骤一所述的合金原料包括：0.5-2.0wt.％的镝元素、0.5-1.0wt.％的钬元素、0-0.4wt.％的锆元素、0.5-1.0wt.％的锶元素以及余量的镁元素；不可避免的杂质元素<1.0‰。
3.根据权利要求2所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：所述合金原料包括纯度为99.9wt.％的镁块、纯度为99.95wt.％的钬、纯度为99.95wt.％的镝、纯度为99.95wt.％的锶以及纯度为99.95wt.％的锆。
4.根据权利要求3所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：所述合金原料的处理方法：采用电化学电解抛光的方式去除原料表面氧化层直至表面光洁，使用无水乙醇超声波清洗原料并在冷空气流中干燥。
5.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：步骤二中在合金熔炼之前，对长柄拔勺涂覆氮化硼涂料，对熔炼坩埚进行无水乙醇清洗，对电弧枪进行打磨至露
6.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：步骤四是将步骤二熔炼合金原料，制得的熔融合金液，通过吸铸系统，制得铸态合金，具体步骤如下：
7.根据权利要求6所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：对步骤S9铸态合金进行热处理的具体步骤如下：对铸态合金进行固溶处理，获得高耐腐蚀稀土镁合金；
8.一种高耐腐蚀稀土镁合金，其特征在于，由镝元素、钬元素、锆元素、镁元素、锶元素组成的单相镁合金，是由权利要求1-7任一项所述的高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法所制得。
...【技术特征摘要】
1.一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：步骤一所述的合金原料包括：0.5-2.0wt.％的镝元素、0.5-1.0wt.％的钬元素、0-0.4wt.％的锆元素、0.5-1.0wt.％的锶元素以及余量的镁元素；不可避免的杂质元素<1.0‰。
3.根据权利要求2所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：所述合金原料包括纯度为99.9wt.％的镁块、纯度为99.95wt.％的钬、纯度为99.95wt.％的镝、纯度为99.95wt.％的锶以及纯度为99.95wt.％的锆。
4.根据权利要求3所述的一种高耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，其特征在于：所述合金原料的处理方法：采用电化学电解抛光的方式去除原料表面氧化层直至表面光洁，...
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