一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111560550A(43)申请公布日2020.08.21(21)申请号202010452735.3(22)申请日2020.05.26(71)申请人中南大学地址410012湖南省长沙市岳麓区麓山南路963号(72)发明人黄元春雒晓宇刘良春(74)专利代理机构重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)50230代理人陈炳萍(51)Int.Cl.C22C23/06(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法(57)摘要本发明公开了一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，具体涉及镁合金材料制备技术领域，所述均匀化热处理工艺为：将镁合金铸锭置于均匀化热处理炉中，升温至520-525℃后，并保温至少10-12h后，以60-80℃/h的速率进行空冷，随后冷却至室温，得到成品。本发明通过采取合理的均匀化退火制度，从而达到对于Mg-Gd-Y稀土镁合金的消除成分偏析，消除内应力，特别是可以有效地存进Mg-Gd-Y合金中的强化相LPSO相在基体和晶粒中的生长，从而有效的提高合金强度和耐热性能，为后续塑性成形的加工工艺提供准备，且本发明工艺适用于多种尺寸的稀土镁合金铸件，为航天和轨道交通用稀土镁合金铸件材料的性能改善。CN111560550ACN111560550A权利要求书1/1页1.一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于：具体包括如下操作步骤：步骤一：按照镁合金的设定成分要求，在熔炼炉中加入含有不同元素的纯金属和中间金属，开启熔炼炉的电阻加热装置，保温至合金组分熔化为均匀的制定成分的金属熔体进行铸造；步骤二：对热处理炉进行升温预热处理；步骤三：将步骤一中的金属熔体铸造成型为镁合金坯料后，进行快速冷却，随后快速转放到预热后的热处理炉中；步骤四：将转放到预热后的热处理炉中的镁合金坯料进行保温处理；步骤五：完成后，将热处理后的镁合金坯料取出，并将其冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于：步骤一中所述的熔炼炉中加入含有不同元素的纯金属和中间金属后，加热至760℃，使各组分融化为均匀的金属熔体。3.根据权利要求1所述的一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于：步骤二中所述的热处理炉以100℃/h的升温速率，将热处理炉预热至500-520℃。4.根据权利要求1所述的一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于：步骤三中所述的冷却操作为采用鼓风冷却的方式迅速冷却到200℃。5.根据权利要求1所述的一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于：步骤四中所述的保温处理操作为在520-525℃的热处理炉中保温10-12h。6.根据权利要求1所述的一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于：步骤五中所述的镁合金坯料取出后，进行鼓风冷却，并控制冷却速度为60-80℃/h。7.一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭，其特征在于：室温抗拉强度≥245MPa，延伸率大于等于7％。8.根据权利要求7所述的一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭，其特征在于：该Mg-Gd-Y稀土镁合金的质量百分比组成为Gd：8-11％，Y：2-4％，Zn：1-3％，Zr：0.2-0.6％，其余为Mg及不可去除的杂质元素。2CN111560550A说明书1/5页一种Mg-Gd-Y稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法技术领域[0001]本发明涉及镁合金材料制备技术领域，更具体地说，本发明是一种消除Mg-Gd-Y稀土镁合金成分偏析和消除铸造应力，以及促进特有强化相LPSO相的生长，改善组织均匀性、力学性能的热处理方法。背景技术[0002]镁合金是一种轻质高强，具有高比刚度和比强度的新型轻合金，具有导电导热性能好，电磁屏蔽性能好和阻尼减震效果，且易于切削加工等优点，目前，镁合金的应用在航空航天、军工、轨道交通、汽车等领域应用越来越广泛，但传统变形镁合金由于铸造过程会产生成分偏析和铸造应力，这会为铸锭进一步的塑性成型和加工带来变形难、易开裂等问题，因此在塑性变形前对铸锭进行工艺合理的均匀化热处理十分必要。[0003]稀土元素由于其特殊的物理和化学特性，在镁合金中加入稀土元素将会生成高熔点第二相或固溶在镁合金基体中，起到细化晶粒和第二相强化的作用，因此对提高综合力学性能以及耐热性能有很好的效果。但高稀土元素的加入会使铸造过程存在较大的铸造应力。而对于其他稀土元素镁合金的传统均匀化方法不能适用于Mg-Gd-Y稀土镁合金，尤其是特有的LPSO相第二相强化效果会受到