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一种耐热镁合金及其制备方法
发布时间: 2022-04-29
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,金属材料
成果介绍
本发明提供了制备上述镁合金的方法，其包括以下步骤：
(1)将金属Mg、Al、中间合金Mg-Ca、Mg-Mn、Mg-Y进行预热；
(2)将预热好的金属Mg、Al在保护气下全部熔化，得到熔体，然后加入预热好的中间合金Mg-Ca、Mg-Mn和Mg-Y，精炼，水冷得到铸棒；
(3)将步骤(2)中得到的铸棒在保护气下进行固溶处理，然后水淬得到耐热镁合金。
优选地，步骤(1)中，中间合金Mg-Ca为Mg-20wt％Ca合金，即Ca在中间合金中的含量为20wt％)。
优选地，步骤(1)中，中间合金Mg-Mn为Mg-10wt％Mn合金，即Mn在中间合金中的含量为10wt％。
优选地，步骤(1)中，中间合金Mg-Y为Mg-30wt％Y合金，即Y在中间合金中的含量为30wt％。
优选地，步骤(1)中，金属Mg、Al的纯度≥***％，中间合金Mg-Ca、Mg-Mn、Mg-Y中的杂质含量≤***％。
成果亮点
铝是本发明主要的合金化元素，Al在4～9wt％范围内可改善本发明镁合金熔体流动性与铸造性能，含量高时比如6～9wt％的范围内可起固溶强化和时效沉淀强化作用。
稀土元素Y在本发明中有双重作用：首先，Y在本发明中是用于提高耐热性能的元素，Y加入后与Al生成Al2Y和Al8Mn4Y等高熔点第二相；其次，Y能提高Mg-Al-Ca的铸造性能，与Al元素形成的Al2Y第二相作为异质形核点起到枝晶细化的作用，这两种作用在Y含量为***～1wt％、尤其在***％、特别1wt％的含量时可以最好的实现。
钙是本发明中用于提高耐热性能的元素，本发明发现，***～3wt％的钙加入后生成Mg2Ca、Al2Ca高熔点的第二相。而且，尤其2～3wt％、尤其2wt％的钙的添加可以细化枝晶组织，提高合金高温蠕变抗力。此外Ca本身很轻，价格便宜，可以细化晶粒。
锰元素在本发明中在***～1wt％范围内可以提高金属的抗应力腐蚀倾向，但在本发明的合金组成中，其作用远不止如此，Mn还可以与Al元素和Y元素生成Al8Mn4Y相，尤其***～1wt％的Mn，作用异质形核的核心起到枝晶细化的作用。
团队介绍
山东省科学院新材料研究所，属于省直公益科研事业单位。研究所定位于面向国家、山东省经济和社会发展重大需求，建成应用基础研究、高技术创新研究和公益研究为一体的综合性新材料科学研究机构。
建所三十多年来，形成了高水平的科研团队、完备的科研体系和较强的研究能力。在轻质高强金属材料、功能晶体材料、高性能有机高分子材料、环境工程材料、金属表面薄膜材料等领域取得了一系列原创性研究成果，填补了多项国内空白。现拥有省级重点实验室2个、省级工程技术研究中心2个。是国家科技成果重点推广计划项目技术依托单位，山东省镁产业技术创新战略联盟理事长单位，设有省科学院博士后科研工作站新材料分站。科研团队中有泰山学者特聘专家4位，享受国务院政府特贴专家7人，国家中青年有突出贡献专家3人。
成果资料
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