【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于阻燃镁合金，具体涉及一种阻燃镁合金及其制备方法。
技术介绍
1、镁合金作为最轻的“绿色”金属结构材料，具有诸多优点，如密度轻、比强度高、阻尼减震性能好、电磁屏蔽性能优异、易加工、可回收再利用等等，因此受到多个行业的高度关注，被认为是最具轻量化价值的结构材料之一。
2、随着航空领域的快速发展，飞行器对减重也提出了迫切的需求。载人航天器，如大飞机、飞行汽车等在实现结构轻量化的同时，还要求轻量化材料具有较高的安全性，尤其是商用载人飞行器，要求轻量化材料能够满足高阻燃性能。镁合金是实现飞行器减重有效途径，其中，mg-al系合金的应用较为广泛，但mg-al系合金通常具有非常活泼的物理特性，其熔体直接暴露在大气环境下就会发生剧烈的氧化燃烧，燃点通常低于680℃，阻燃性能较差。因此，为了提高使用mg-al系合金制备的构件的阻燃性能，往往需要进行对构件表面处理，比如表面涂层技术和微弧氧化技术，或者在mg-al系合金中添加稀土元素gd和y、碱土元素be和ca以及难熔金属元素v、ti、ge等。表面处理会提高构件的生产成本，且加工复杂，涂层耐久性也存在问题；在mg-al镁合金中添加金属元素最有效的就是添加ca和be元素，be元素对人体具有危害性，一般不建议工业实际应用，添加ca虽然可显著提高mg-al系合金阻燃性能，但添加量往往需超过2wt％才具有较好的阻燃性能，这个含量的ca添加会导致mg-al系合金有严重的热裂倾向，无法制备尺寸较大或者结构复杂的构件，也无法应用市场上主流的铸造工艺来制备构件，从而导致加ca的镁合金没有较
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有技术中mg-al系合金阻燃性能与铸造性能差的技术问题，提供了一种阻燃镁合金及其制备方法。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、本专利技术的目的之一在于提供一种阻燃镁合金，该合金化学成分按重量百分比计，包括：yb：0.5～15％，al：0.5～12％，mn：0.03～0.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
4、本专利技术的目的之二在于提供一种上述阻燃镁合金的制备方法，包括：
5、s1、对镁锭、铝锭、mg-yb中间合金和mg-mn中间合金进行去氧化皮处理并预热；
6、s2、将镁锭和mg-yb中间合金放入坩埚炉中作为炉料，通保护气体；
7、s3、升温到一定温度，待炉料完全熔化后加入mg-mn中间合金，搅拌；
8、s4、调节炉温至一定温度，加入铝锭，搅拌；
9、s5、调节炉温至一定温度，静置熔体，得到镁合金熔体；
10、s6、对镁合金熔体进行重力浇铸或高压压铸，得到阻燃镁合金。
11、进一步限定，s1中预热温度为200～300℃，时间为20～40min。
12、进一步限定，s2中保护气体为含1～10vol％sf6的co2。
13、进一步限定，s3中升温到700～800℃。
14、进一步限定，s3中搅拌时间为5～10min。
15、进一步限定，s4中调节炉温至700～710℃。
16、进一步限定，s4中搅拌时间为5～7min。
17、进一步限定，s5中调节炉温至670～750℃。
18、进一步限定，s6中高压铸造时熔体温度685～695℃。
19、进一步限定，s6中高压铸造参数为：压射压力110～130mpa，压射速率7.5～8.5m/s，增压时间14～16s，保压压力50～60mpa，保压时间11～12s。
20、本专利技术的目的之三在于提供一种阻燃镁合金，该合金化学成分按重量百分比计，包括：yb：0.5～15％，al：0.5～12％，mn：0.03～0.5％，m：0～5％，余量为镁和不可避免的杂质；m为la、ce、sm、zn、si中的一种。
21、本专利技术的目的之四在于提供一种上述阻燃镁合金的制备方法，包括：
22、s1、对镁锭、铝锭、锌锭、mg-yb中间合金、mg-mn中间合金、mg-la中间合金、mg-ce中间合金、mg-sm中间合金和mg-si中间合金进行去氧化皮处理并预热；
23、s2、将镁锭，mg-yb中间合金，以及mg-la中间合金、mg-ce中间合金、mg-sm中间合金、mg-si中间合金中的一种，放入坩埚炉中作为炉料，通保护气体；
24、s3、升温到一定温度，待炉料完全熔化后加入mg-mn中间合金，搅拌；
25、s4、调节炉温至一定温度，加入铝锭和锌锭，搅拌；
26、s5、调节炉温至一定温度，静置熔体，得到镁合金熔体；
27、s6、对镁合金熔体进行重力浇铸或高压压铸，得到阻燃镁合金。
28、进一步限定，s1中预热温度为200～300℃，时间为20～40min。
29、进一步限定，s2中保护气体为含1～10vol％sf6的co2。
30、进一步限定，s3中升温到700～800℃。
31、进一步限定，s3中搅拌时间为5～10min。
32、进一步限定，s4中调节炉温至700～710℃。
33、进一步限定，s4中搅拌时间为5～10min。
34、进一步限定，s5中调节炉温至670～750℃。
35、进一步限定，s6中高压铸造时熔体温度685～695℃。
36、进一步限定，s6中高压铸造参数为：压射压力110～130mpa，压射速率7.5～8.5m/s，增压时间14～16s，保压压力50～60mpa，保压时间11～12s。
37、本专利技术取得的有益效果如下：
38、(1)本专利技术提供的阻燃镁合金不依靠传统的ca、be、y、sr、nb、gd、y等元素为主要阻燃元素来达到阻燃目的，而是以yb作为主要的阻燃元素。yb与氧的亲和力远大于镁与氧的亲和力，因此yb会先于mg在mg-al系阻燃镁合金熔体表面与氧反应形成一层致密的氧化镱膜层，氧化镱具有单一的结构和较高的熔点，具有优异的耐高温性，同时氧化镱具有低的热裂倾向，使得氧化镱膜层在高温下不会开裂。另外，yb在镁熔体中扩散速度较快，且具有趋表面扩散特性，因此在高温灼烧情况下，随着时间的延长，yb在mg-al系阻燃镁合金熔体表面形成的氧化镱膜层越厚，从而有效隔绝镁与氧的接触，提高mg-al系阻燃镁合金的起燃温度，实现较好的阻燃效果。
39、(2)在本专利技术提供的阻燃镁合金中，除yb外，al也具有趋表面扩散的特点，能在合金表面生成氧化铝膜层，而且氧化铝具有优异的耐高温性能，因此，al的添加可以进一步提高镁合金熔体表面的氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阻燃镁合金，其特征在于，该合金化学成分按重量百分比计，包括：Yb：0.5～15％，Al：0.5～12％，Mn：0.03～0.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述的阻燃镁合金的制备方法，其特征在于，包括：
3.一种阻燃镁合金，其特征在于，该合金化学成分按重量百分比计，包括：Yb：0.5～15％，Al：0.5～12％，Mn：0.03～0.5％，M：0～5％，余量为镁和不可避免的杂质；
4.一种权利要求3所述的阻燃镁合金的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，S1中预热温度为200～300℃，时间为20～40min。
6.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，S2中保护气体为含1～10vol％SF6的CO2。
7.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，S3中升温到700～800℃；搅拌时间为5～10min。
8.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，S4中调节炉温至700～710℃；搅拌时间为5～10min。<...
【技术特征摘要】
1.一种阻燃镁合金，其特征在于，该合金化学成分按重量百分比计，包括：yb：0.5～15％，al：0.5～12％，mn：0.03～0.5％，余量为镁和不可避免的杂质。
2.一种权利要求1所述的阻燃镁合金的制备方法，其特征在于，包括：
3.一种阻燃镁合金，其特征在于，该合金化学成分按重量百分比计，包括：yb：0.5～15％，al：0.5～12％，mn：0.03～0.5％，m：0～5％，余量为镁和不可避免的杂质；
4.一种权利要求3所述的阻燃镁合金的制备方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，s1中预热温度为200～300℃，时间为20～40min。
6.根据权利要求2或4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱鑫，杨强，孙伟，毕勇，吕由，赵东月，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。