一种掺杂钇的镁合金及其制备方法.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CN111187956A(43)申请公布日2020.05.22(21)申请号202010097227.8B22F3/20(2006.01)(22)申请日2020.02.17(71)申请人青海大学地址810000青海省西宁市城北区宁大路251号(72)发明人王金辉赵磊张磊朱云鹏(74)专利代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465代理人赵徐平(51)Int.Cl.C22C23/04(2006.01)C22C1/04(2006.01)B22F9/04(2006.01)B22F3/10(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种掺杂钇的镁合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种掺杂钇的镁合金，由Mg、Zn、Zr和Y组成；各组分质量的百分含量为Zn：4.9～5.5％；Zr：0.16～0.19％；Y：2.9～3.2％；余量为Mg和不可避免的杂质。制备方法为：(1)制备合金粉末：先向Mg-Zn-Zr粉末和Y粉中加入乙醇，再加入硬脂酸锌，抽真空，球磨，得到合金粉末；(2)烧结：放入真空热压烧结炉内，抽真空，加热烧结，降温，得到合金坯料；(3)热挤压：先进行保温，然后放入挤压模具进行挤压，即得。本发明通过将稀土元素Y固溶进镁基体，促使合金双峰晶体结构、晶粒细化及产生高熔点硬质相等途径，在保证强度的前提下提高镁合金的韧性和塑性成形能力，为钇镁合金的实际应用提供了一定的参考依据。CN111187956ACN111187956A权利要求书1/1页1.一种掺杂钇的镁合金，其特征在于，由Mg、Zn、Zr和Y组成；所述镁合金中各组分质量的百分含量为Zn：4.9～5.5％；Zr：0.16～0.19％；Y：2.9～3.2％；余量为Mg和不可避免的杂质。2.一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)制备合金粉末：先向Mg-Zn-Zr粉末和Y粉中加入乙醇，再加入硬脂酸锌，抽真空，球磨，得到合金粉末；(2)烧结：将步骤(1)所得合金粉末放入真空热压烧结炉内，抽真空，加热烧结，降温，得到合金坯料；(3)热挤压：先将步骤(2)所得合金坯料进行保温，然后放入挤压模具进行挤压，即得所述掺杂钇的镁合金。3.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Mg-Zn-Zr粉末、Y粉、乙醇和硬脂酸锌的质量比为96:3:0.05～0.15：1～2。4.根据权利要求2或3所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Mg-Zn-Zr粉末中各组分质量的百分含量为4.9～5.5％；Zr：0.16～0.19％；余量为Mg和不可避免的杂质。5.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述抽真空至真空度为1～2Pa，然后通入氩气10～15s。6.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述球磨的具体操作为：采用不锈钢球，控制球料比为20:1，然后调整公转转速为150～260r/min，先正转15～20min，停顿20～30min，再反转15～20min，停顿20～30min，如此循环球磨10～14h。7.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述抽真空的具体操作为：先粗抽10～15min，再精抽25～30min，至真空度为0.01～0.03Pa。8.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热烧结的具体操作为：20min内升温至300℃～320℃，保温10～15min；随后30min内升温至580℃～600℃，保温3～4h。9.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述保温的温度为350～360℃，时间为1～2h。10.根据权利要求2所述的一种掺杂钇的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述挤压模具为圆形，孔径为10mm，外径为80mm，厚度为20mm，斜度为120°。2CN111187956A说明书1/7页一种掺杂钇的镁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及合金冶炼技术领域，更具体的说是涉及一种掺杂钇的镁合金及其制备方法。背景技术[0002]开发和应用轻质高强度的材料，实现工业领域、航空航天及汽车等制造业的轻量化，才能进一步实现绿色环保、节能减排的社会需要。具有轻质高强特性的Mg-Y合金，在作为结构件时可以明显减轻其质量，但现有的Mg-Y系合金并未广泛应用于工业领域，是因为该合金本身存在一些缺陷：[0003](1)粉末冶金工艺与技术：镁属于化学性质很活泼的金属元素，在温度到达一定的值时能与O