一种含稀土铈与钇的高屈强比变形镁合金

摘要

本发明提供了一种含稀土铈与钇的高屈强比变形镁合金，该合金的成分包含Mg、Zn、Zr、Ce、Y，各组分质量百分含量为：Zn：4.90~5.20wt.%；Zr：0.50~0.80wt.%；Ce：0.50~0.70wt.%；Y：0.10~1.50wt.%；不可避免的杂质＜0.12wt.%；余量为Mg。在ZK60镁合金中加入一定量的铈与钇，能有效细化晶粒，铈、钇与合金中的镁、锌形成细小弥散的强化相，能有效阻碍热变形过程中再结晶晶粒的长大并强化基体，可获得高的屈强比，屈服强度超过300MPa，显著高于高强度变形镁合金ZK60，同时保证了较好的塑性。本发明的材料可增加机械零件可靠性，改善产品质量，提高材料利用率，充分挖掘了镁合金材料的使用潜力。

主权项

一种含稀土铈与钇的高屈强比变形镁合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a) 合金冶炼及铸造：原材料：工业纯镁锭、纯锌锭、Mg‑28.54%Zr中间合金、Mg‑30%Ce中间合金和Mg‑30%Y中间合金；原料成分配的重量百分比为：Zn 4.97 wt.%，Zr 0.79 wt.%，Ce 0.53 wt.%，Y 1.18 wt.%，不可避免的杂质＜0.12 wt.%，余量为Mg；采用半连续铸造方法铸造：在体积比为1~5：95~99的SF₆和CO₂的混合气体的保护下，将工业纯镁锭放入坩埚中，待熔化后升温至740~760℃打渣；然后加入纯锌锭和Mg‑28.54%Zr 中间合金，其中纯锌锭和Mg‑28.54%Zr 中间合金加入前在140~220℃预热15~30 分钟，加入时迅速将其压入液面以下，待熔化后搅拌2~5分钟，使其混合均匀，静置10~15分钟；再加入Mg‑30%Ce中间合金和Mg‑30%Y中间合金，融化后搅拌均匀，在730~750℃静置10~30分钟后，打捞熔体表面浮渣，待温度降到710~730℃时，在200~300℃的铁模内进行浇铸，得到铸锭；b) 机加工：将步骤a）得到的铸锭锯切、车皮至合适尺寸，备用；c) 均匀化：在390~420℃下进行均匀化处理，保温时间为10~15h；d) 热挤压：将挤压模具和步骤c）处理后的铸锭在370℃~400℃预热1.5~3小时，然后进行热挤压；其中热挤压温度为380℃~410℃，热挤压比为8:1~12:1，热挤压速率为0.90~1.50m/min。