一种耐200℃超高压蠕变的压铸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CN113957308A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111276886.9(22)申请日2021.10.29(71)申请人长春理工大学地址130022吉林省长春市卫星路7089号(72)发明人吕术慧杨强孟繁智邱鑫孟健(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人赵青朵(51)Int.Cl.C22C23/06(2006.01)C22C23/04(2006.01)C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种耐200℃超高压蠕变的压铸镁合金及其制备方法(57)摘要本发明提供了耐200℃超高压蠕变的压铸镁合金，包括：2～6wt％的Zn，2～4.5wt％的La，2～7wt％的Gd，0.1～0.5wt％的Mn，余量为镁。本发明提供的高温抗蠕变镁合金中含有Zn、La和Gd，熔化后三者形成三维空间分布的连续网状第二相结构，第二相同时有多种结构，从而在高温条件下可以有效地阻碍位错滑移和孪晶形成，此外在基体中还形成了大量的Mg‑Zn‑Gd、含Mn等细小第二相，可以有效阻碍基体中的位错移动，从而提高合金的高温抗蠕变性能。本发明提供的耐200℃超高压蠕变的压铸镁合金在200℃下的蠕变应力超过200MPa，是目前报道的高温抗蠕变性能最优的合金之一。CN113957308ACN113957308A权利要求书1/1页1.一种耐200℃超高压蠕变的压铸镁合金，包括：(La+Gd)/Zn的质量比大于1.2，合金元素总含量大于8wt％；镁余量。2.根据权利要求1所述的压铸镁合金，其特征在于，所述Zn的含量为3～5wt％，所述La的含量为2.5～3.5wt％，所述Gd的含量为3～5wt％，Mn的含量为0.25～0.4wt％。3.根据权利要求1所述的压铸镁合金，其特征在于，所述Zn、La、Gd和Mn的总含量为9.0～20.0wt％。4.根据权利要求1所述的压铸镁合金，其特征在于，(La+Gd)/Zn为1.2～5.0。5.根据权利要求1所述的压铸镁合金，其特征在于，杂质元素Si、Fe、Ni、Cu、Be的总含量小于0.1wt％。6.权利要求1所述的压铸镁合金的制备方法，包括以下步骤：按照成分配比将镁源、锌源、镧源、钆源和锰源混合进行熔炼，得到合金液；将所述合金液进行高压铸造，得到压铸镁合金。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔炼的温度为700～800℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高压铸造的温度为700～750℃。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合金液的制备过程具体为：将预热后的镁源、锌源、镧源、钆源和锰源进行熔炼，得到第一混合金属液；将所述第一混合金属液和预热后的锌源混合，得到合金液。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述预热后的镁源、锌源、镧源、钆源和锰源的温度为180～400℃，所述预热后的锌源的温度为200～400℃。2CN113957308A说明书1/9页一种耐200℃超高压蠕变的压铸镁合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及镁合金技术领域，尤其涉及耐200℃超高压蠕变的压铸镁合金及其制备方法。背景技术[0002]镁合金的密度为1.72g/cm3，且具有较高的比强度和比刚度、高阻尼性能、良好的电磁屏蔽性能以及生物可降解性能等等，是目前工程应用中密度最低的金属结构材料，在汽车、航空航天、轨道交通、军工国防等领域具有重要的应用价值和意义。目前，市场上应用最多的是压铸镁合金，占镁合金用量的85％以上，主要合金体系集中在Mg‑Al系。由于Mg‑Al合金的高温性能，尤其是抗蠕变性能较差，其应用温度被严格限制在120℃以下。[0003]当前，全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展，汽车与能源、交通、信息等领域有关技术加速融合，电动化、网联化、智能化成为了汽车产业的发展潮流和趋势。近年来，世界主要汽车大国纷纷加强战略谋划、强化政策支持，促使新能源汽车进入加速发展新阶段。伴随而来的就是技术的高要求和新突破。其中新材料，尤其是高性能铝/镁合金成为了汽车减重和性能改善关注的重点。目前镁合金在汽车、高铁、飞机等上已经有了一定的应用，但基本集中在非承力结构件上，如汽车方向盘、中控台等。由于这些结构件本身重量有限，很难实现汽车的大幅度减重。因此，要想实现汽车、轨道列车、航天器等的大幅度减重，必须开发高性能耐热镁合金。目前已经公开报道的耐热铸造镁合金主要集中在AE(Mg‑Al‑RE)系，AS(Mg‑Al‑Si)系，Mg‑RE系，以及Mg‑Al‑Ca和Mg‑Al‑Sr系，这些合金具有较好的耐热性能，使用温度可以到175℃，其中AE44合金及Mg‑RE合金的