一种高强韧铸造稀土镁合金的制备方法及镁合金.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115287484A(43)申请公布日2022.11.04(21)申请号202210939736.X(22)申请日2022.08.05(71)申请人重庆理工大学地址400054重庆市巴南区李家沱红光大道69号申请人重庆大学(72)发明人程仁菊王海军潘复生蒋斌杨明波邓代亿刘力瑞(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212专利代理师张先芸(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C23/06(2006.01)C22B9/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种高强韧铸造稀土镁合金的制备方法及镁合金(57)摘要本发明公开了一种高强韧铸造稀土镁合金的制备方法及镁合金。所述制备方法包括S1、根据成分和配比准备纯Mg和其他合金；S2、将纯Mg放入坩埚并置于熔炼炉内，待纯Mg熔化后，将其他合金加入坩埚内；待全部熔化后，搅拌熔体使得合金成分均匀；S3、将熔体升温至740~750℃，去除熔体表面浮渣后，向熔体中加入精炼剂，外加超声变幅杆装置，对熔体进行物理场精炼；S4、物理场精炼完成后，将熔体降温至670~690℃，再次外加超声变幅杆装置，对熔体进行超声处理后，将熔体升温；S5、将熔体进行浇铸，得到稀土镁合金铸锭。采用该方法制备的铸造稀土镁合金兼具高强度和高塑性，并且无需增加稀土元素的含量。CN115287484ACN115287484A权利要求书1/1页1.一种高强韧铸造稀土镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据待铸造稀土镁合金的成分和配比准备纯Mg和其他合金；S2、将纯Mg放入坩埚并置于熔炼炉内，设置熔炼炉的温度为650℃670℃，通入CO和SF~26的混合气体进行保护；待纯Mg熔化后，升至720℃，将其他合金加入坩埚内；待全部熔化后，搅拌熔体使得合金成分均匀；S3、将熔体升温至740~750℃，去除熔体表面浮渣后，向熔体中加入精炼剂，并充分搅拌均匀，静置10~20min后，外加超声变幅杆装置，对熔体进行物理场精炼，频率5~22KHz，超声时间为1~20min；S4、物理场精炼完成后，将熔体降温至670~690℃，再次外加超声变幅杆装置，对熔体进行超声处理，频率为5~22KHz，超声时间为1~15min；超声处理结束后，将熔体快速升温至670~690℃；S5、将熔体进行浇铸，得到稀土镁合金铸锭。2.根据权利要求1所述的高强韧铸造稀土镁合金的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，在纯Mg放入之前，先对熔炼炉进行100℃~300℃预热烘干，并在钢制坩埚内壁涂覆六方氮化硼。3.根据权利要求1所述的高强韧铸造稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述精炼剂为CCl，其加入量熔体质量的0.51%。26~4.根据权利要求1所述的高强韧铸造稀土镁合金的制备方法及镁合金，其特征在于，步骤S5中，在浇铸前将模具加热至200~300℃。5.一种镁合金，其特征在于，所述镁合金采用如权利要求1‑4任一项所述的高强韧铸造稀土镁合金的制备方法制备而成。2CN115287484A说明书1/5页一种高强韧铸造稀土镁合金的制备方法及镁合金技术领域[0001]本发明涉及镁合金制备技术领域，具体涉及一种高强韧铸造稀土镁合金的制备方法及镁合金。背景技术[0002]我国拥有丰富的镁资源和稀土资源，其中菱镁矿约占世界已探明储量的四分之一，稀土矿占世界已探明储量的三分之一。因此，镁及镁合金具有资源丰富的特点，并且镁及镁合金还具有密度低、比强度和比刚度高、导热性能好、阻尼减振降燥能力强、能屏蔽电磁辐射和易于再生利用等优点。因此，稀土镁合金具有巨大的应用潜力和前景，在航空航天、国防军用等高新技术领域有广泛的应用前景。[0003]铸造稀土镁合金是目前备受关注的一类高性能铸造镁合金。在现有技术中，通过向镁合金中加入稀土元素，可以有效净化熔体、改善合金组织，增强镁合金耐蚀性，提高室温和高温力学性能。传统铸造稀土镁合金WE43、WE54及ZM系等的力学性能还不是太高，用量最大的WE43B镁合金的室温伸长率虽然达到了7％，基本满足了高韧的要求，但室温抗拉强度仅有260MPa左右，离高强存在一定的距离。目前已经开发的超高强稀土铸造镁合金，如GWQ922K、GZ171K、GQ182K和GQ162K等稀土镁合金，抗拉强度均可达到400MPa以上，但是其延伸率大幅度降低，且均为高稀土含量较高，镁合金成本较高。目前稀土镁合金常采用Zr元素细化晶粒，但是Zr在镁合金中溶解度较低，高Zr含量的稀土镁合金晶粒细小，但是塑性较差。常规熔炼铸造过程，高稀土添加量易造成稀土氧化烧损严重，产生比重偏析，并且化学精炼过程中，精炼剂易于稀土元素生成稀土氯化物，降低合金纯净度，对材料的力学