一种镁铝金属间化合物的增强增韧方法

摘要

本发明涉及一种镁铝金属间化合物的增强增韧方法，是针对镁铝金属间化合物强度低、脆性大的情况，采用在镁铝金属间化合物熔炼过程中，掺杂稀土元素钇，经加热熔炼、浇注成锭、中温回火、切割成型，制成增强增韧型镁铝金属间化合物，增强了强度和韧性，减少了脆性，硬度达220HV，压缩强度提高了5.4倍，压缩应变率提高了2.4倍，扩大了镁铝金属间化合物的应用范围，是十分理想的镁铝金属间化合物的增强增韧制备方法。

主权项

一种镁铝金属间化合物的增强增韧方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁、铝、钇、丙酮、去离子水、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位增强增韧制备方法如下：(1)精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：(2)制备开合式模具制备使用的开合式模具呈矩形，用不锈钢材料制作，内部型腔为山字型；(3)镁铝金属间化合物的增强增韧熔炼铸造镁铝金属间化合物的增强增韧熔炼铸造是在真空电阻熔炼炉内进行的，是在加热熔炼、氩气保护、外水循环冷却、掺杂钇的过程中完成的；①、清理真空电阻熔炼炉打开真空电阻熔炼炉，用吸尘器抽吸炉腔内灰尘及有害物质，使炉腔内洁净；用丙酮清洗炉盖、炉体边缘、加料口、观察窗及密封处，使其洁净；②预热开合式模具将开合式模具置于加热炉内预热，预热温度300℃，预热时间60min；预热后装入熔炼炉底部；③装料，称取镁块218.5g±0.01g，铝块173.5g±0.01g，装入加料器内；④抽取炉内空气关闭真空电阻熔炼炉，开启真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强达10^‑3Pa；⑤输入氩气开启氩气管、氩气阀，向炉腔内输入氩气，氩气输入速度100cm³/min，使炉内压强达150Pa；⑥开启外水循环冷却装置，进行炉体冷却；⑦开启加料器，向炉腔内的坩埚内加入镁块、铝块；⑧开启电阻加热器，加热坩埚及镁块、铝块，加热温度720℃±5℃，镁块、铝块熔化，成混合熔液；混合熔液恒温保温20min；开启氩气底吹管，气体搅拌镁块、铝块混合熔液；⑨掺杂钇将钇块8g±0.01g加入加料器内，然后加入熔炼坩埚内，继续加热至780℃±5℃；恒温保温30min；继续进行氩气底吹，搅拌坩埚内熔液，使镁、铝、钇进行合金化反应，成合金化熔液；合金化反应式如下：式中：MgAl：镁铝金属间化合物AlY：铝钇化合物⑩浇注成型镁铝钇合金化熔液恒温静置30min，然后降低加热温度至720℃±5℃；停止氩气底吹搅拌；操纵倾斜熔炼坩埚，对准模具浇注口进行浇注，浇满为止；(4)冷却浇注完成后，关闭真空电阻熔炼炉电阻加热器，停止输入氩气，在外水循环冷却下，使真空电阻熔炼炉温度降至100℃；(5)开炉取出铸件关闭外水循环冷却管，打开真空电阻熔炼炉，取出开合式模具；(6)脱模打开模具开合架，取出镁铝钇铸锭，在空气中冷却至25℃；(7)中温回火将铸锭置于中温回火炉中回火，回火温度100℃±5℃，回火时间120min；(8)切割成型将铸件用机械切割成矩形块状，即：增强增韧型镁铝金属间化合物合金锭；(9)检测、分析、表征对制备的增强增韧型镁铝金属间化合物合金进行检测、分析、表征；用金相显微镜和扫描电子显微镜进行显微组织分析；用拉伸试验机进行力学性能分析；用显微维氏硬度计进行硬度分析；结论：镁铝金属间化合物合金呈银灰色块状，硬度达220HV，压缩应变率提高了2.4倍，压缩极限强度提高了5.4倍。