高强度铸造镁合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强度铸造镁合金及其制备方法，该铸造镁合金的组分及其质量百分比为：8～14wt.％Gd，1～5wt.％Y，0.6～2wt.％Al，杂质元素Si、Fe、Cu和Ni的总量小于0.02wt.％，余量为Mg；所述镁合金的制备方法包括熔炼和随后的热处理两个工艺工序，其中，熔炼工艺工序在SF6和CO2混合气体保护条件下进行，步骤包括：烘料、熔镁、加Gd和Y、加Al和铸造，热处理工艺工序包括固溶处理和时效处理。本发明通过加入Al与Gd、Y等稀土元素在合金中原位反应生成Al-RE金属间化合物的方法达到了细化晶粒的目的，所获得的高强度铸造镁合金的晶粒热稳定优异，细化效果的抗衰退性强，具有更高的抗拉强度和延伸率。

主权项

一种高强度铸造镁合金的制备方法，所述铸造镁合金的组分及其质量百分比为：8～14wt.%Gd，1～5wt.%Y，0.6～2wt.%Al，杂质元素Si、Fe、Cu和Ni的总量小于0.02wt.%，余量为Mg，其特征在于：所述制备方法包括熔炼和随后的热处理两个工艺工序；其中， 所述的熔炼工艺工序在SF6和CO2混合气体保护条件下进行，步骤如下： (1)烘料：将纯镁、纯铝、中间合金Mg–Gd和Mg–Y预热3小时以上达到180～250℃； (2)熔镁：采用坩埚电阻炉将烘干后的纯镁熔化； (3)加Gd和Y：往720～740℃的镁液中加入中间合金Mg–Gd，加入量根据该中间合金Mg–Gd中Gd所占质量百分比和所制备镁合金的总质量确定；待Mg–Gd熔化后，熔体温度回升至720～740℃时加入中间合金Mg–Y，加入量根据该中间合金Mg–Y中Y所占质量百分比和所制备镁合金的总质量确定； (4)加Al：待中间合金Mg–Y完全熔化后，熔体温度回升至720～740℃时加入0.6～2wt.%纯Al； (5)铸造：待纯Al完全熔化后，熔体温度回升至720～740℃时搅拌2分钟，然后在熔体温度升至750～760℃时不断电精炼6～10分钟，精炼后升温至780℃静置25～40分钟，静置后待熔体降温至710～740℃后撇去表面浮渣并进行浇铸成合金锭，浇铸用钢制模具预先加热至180～250℃； 所述的热处理工艺工序为： 将熔炼得到的合金锭在490～570℃温度中进行10～40小时的固溶处理，而后在200～275℃温度中进行10～60小时的时效处理。