專利名稱：：鎂基耐熱阻尼合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，涉及一種鎂基耐熱阻尼減振合金材料及其制備方法。二
背景技術(shù)：
：目前金屬材料領(lǐng)域中，以鎂合金作為耐熱和減振阻尼性能受到了普遍重視。CN200910023238.5—種含準(zhǔn)晶增強(qiáng)相的高阻尼鎂合金及其制備方法，其合金成分及其重量百分比為0.9%1.0%的鋅，0.15%0.2%的釔，0.6%的鋯。鎂、鋅均為工業(yè)純鎂和工業(yè)純鋅；合金元素釔、鋯分別采用鎂-30%釔，鎂-30%鋯中間合金形式加入；通過(guò)預(yù)熱、熔煉和成型，制備出含準(zhǔn)晶增強(qiáng)相的高阻尼鎂合金。但這種材料制備的元素控制嚴(yán)格，并且僅靠有限的釔形成的準(zhǔn)晶增強(qiáng)相，耐熱作用有限。CN200910104559.8公開了一種錫鋁f丐耐熱鎂合金，其成分按重量百分比包括錫25%、鋁13%和鈣0.52%，余量為鎂?？梢钥闯?，由于合金中的耐熱元素加入有限，耐熱作用的提高受到限制。三
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述技術(shù)缺陷，提供一種鎂基耐熱減振合金材料，該材料通過(guò)在基體中提供穩(wěn)定團(tuán)狀化合物，能夠同時(shí)提高了合金的耐熱和減振作用。本發(fā)明的另一目的是提供上述鎂基耐熱阻尼合金材料合金材料的制備方法，該方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種鎂基耐熱減振合金材料，該合金材料以鎂合金為基體，在鎂合金基體上均勻分布著團(tuán)狀的化合物復(fù)合體，該合金材料的化學(xué)成分的重量百分含量A1為6%9%，Sr為5^8^，Si為2^8^，Pb為2^4^，Zn為3^7^，F(xiàn)e為l^2^，C為0.030.09%，Gd為0.5%1.5%，Dy為0.5%1.5%，Y為1.1%2.5%，其余為Mg。上述鎂基耐熱減振合金材料的制備方法，其制備過(guò)程如下分別按占原料總重A1為6%9%，Sr為5%8%，Si為2%8%，Pb為2%4X，Zn為3X7X，F(xiàn)e為lX2X，C為0.03-0.09%，Gd為0.5%1.5%，Dy為0.5%1.5%，Y為1.1%2.5%，其余為Mg進(jìn)行配料；將上述鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳各成份置于用SF6氣體保護(hù)的加熱容器內(nèi)熔化而形成鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳合金液；C以碳粒形式加入，碳粒尺寸為0.l-lmm，Sr通過(guò)含占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)25%的鎂鍶合金加入，其余以純物質(zhì)形式加入；當(dāng)合金液被加熱到70572(TC時(shí)，將配好的稀土Y、Gd、Dy用鐘罩壓入合金液，稀土金屬的顆粒尺寸為l-3mm，保溫5IO分鐘，即可澆鑄成相應(yīng)鑄件；形成的鑄件置于80-ll(TC的熱處理爐中保溫0.6-0.9小時(shí)后，取出便得到所需耐熱減振合金。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果如下本發(fā)明的鎂基耐熱阻尼減振合金由于材料在合成過(guò)程中，鐵和硅、鐵和鋁、鐵和鋅、硅和鍶、鉛和鍶等反應(yīng)易形成有害硬質(zhì)的針狀化合物，針狀對(duì)基體的割裂破壞作用大，嚴(yán)重降低了合金的力學(xué)性能，稀土元素鏑、禮和釔為表面活性元素，可以在化合物凝固長(zhǎng)大過(guò)程中干擾物相的某一擇優(yōu)生長(zhǎng)，抑制了針狀化合物的形成。釔和釓可以和硅、鋅、鐵形成化合物。鏑可以和硅、鋁、鐵形成化合物。稀土元素形成的化合物和硅鍶化合物、鎂硅化合物、鐵硅化合物、鐵鋅化合物、鐵鋁化合物有良好的親和作用，可以將合金中的硅鍶化合物、鎂硅化合物、鐵硅化合物、鐵鋅化合物、鐵鋁化合物等結(jié)合團(tuán)聚形成團(tuán)狀的化合物復(fù)合體，分布在柔韌的基體固溶體中。鏑有細(xì)化固容體晶粒的作用。在合金凝固時(shí)碳和鋁形成的細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)，這些細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)成為固溶體和化合物復(fù)合體形核的核心，增加了固溶體和化合物粒子的數(shù)量，增大了化合物復(fù)合體的彌散程度，促使化合物復(fù)合體分布均勻。本發(fā)明合金材料的鋅鋁基體中形成大量的團(tuán)狀化合物復(fù)合體，化合物復(fù)合體中硬質(zhì)硅鍶化合物、鎂硅化合物、鐵鋁化合物相間融于有一定韌性的鎂鉛化合物、稀土鐵硅鋅化合物中，這種細(xì)小的硬質(zhì)化合物復(fù)合體又處于韌性固溶體包圍中?；衔飶?fù)合體與基體形成的界面以及化合物復(fù)合體內(nèi)部多重化合物相形成的界面形成若干的內(nèi)耗源，因此狀稀土化合物復(fù)合體的作用是有效切斷振動(dòng)的傳播，從而大大提高了合金的減振阻尼作用。在化合物復(fù)合體中存在高熔點(diǎn)的硅鍶、鎂硅、稀土鐵硅穩(wěn)定化合物，不僅強(qiáng)度高，而且不易分解，有效提高了合金的耐熱作用和抗磨作用。本發(fā)明的合金性能見表1。本發(fā)明的合金制備工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)的合金材料性能好，而且生產(chǎn)成本低，非常便于工業(yè)化生產(chǎn)。四圖1為本發(fā)明實(shí)施例六制得的耐熱減振合金的金相組織。圖中，黑色區(qū)的為固溶體枝晶，白色為化合物復(fù)合體。五具體實(shí)施方式實(shí)施例一按占原料總重A1為6%，Sr為5%，Si為2%，Pb為2%，Zn為3%，F(xiàn)e為1%，C為O.03X，Gd為0.5X，Dy為0.5X，Y為1.1%，其余為Mg進(jìn)行配料；將上述鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳各成份置于用SF6氣體保護(hù)的加熱容器內(nèi)熔化而形成鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳合金液；C以碳粒形式加入，碳粒尺寸為0.l-lmm，Sr通過(guò)含占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)25%的鎂鍶合金加入，其余以純物質(zhì)形式加入，純鋁塊、純硅塊、純鉛塊、純鋅塊、純鐵塊、純鎂塊；當(dāng)合金液被加熱到70572(TC時(shí)，將配好的稀土Y、Gd、Dy用鐘罩壓入合金液，稀土金屬的顆粒尺寸為l-3mm，保溫510分鐘，即可澆鑄成相應(yīng)鑄件；形成的鑄件置于80-ll(TC的熱處理爐中保溫0.6-0.9小時(shí)后，取出便得到所需耐熱減振合金。實(shí)施例二按占原料總重A1為9%，Sr為8%，Si為8%，Pb為4%，Zn為7%，F(xiàn)e為2%，C4為0.09%，Gd為1.5%，Dy為1.5%，Y為2.5%，其余為Mg進(jìn)行配料；其制備過(guò)程同實(shí)施例實(shí)施例三按占原料總重A1為7%，Sr為7%，Si為6%，Pb為3%，Zn為4%，F(xiàn)e為1.5%，C為0.05%，Gd為1%，Dy為1%，Y為2%，其余為Mg進(jìn)行配料；其制備過(guò)程同實(shí)施例一。實(shí)施例四(合金成份不合要求的實(shí)例)按占原料總重A1為10%，Sr為9%，Si為9%，Pb為5%，Zn為7%，F(xiàn)e為3%，C為O.1%，Gd為1.5%，Dy為1.5%，Y為1.5%，其余為Mg進(jìn)行配料；其制備過(guò)程同實(shí)施例一。實(shí)施例五(合金成份不合要求的實(shí)例)按占原料總重A1為9%，Sr為8%，Si為8%，Pb為4%，Zn為7%，F(xiàn)e為2%，C為O.09X，Gd為2X，Dy為2X，Y為2.7X，其余為Mg進(jìn)行配料；其制備過(guò)程同實(shí)施例一。由實(shí)施例四、五可見，合金材料的成份不在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，其抗拉強(qiáng)度和阻尼性能降低。實(shí)施例六按占原料總重A1為6%，Sr為5%，Si為2%，Pb為2%，Zn為3%，F(xiàn)e為2%，C為O.09X，Gd為0.5X，Dy為1.5X，Y為1.5X，其余為Mg進(jìn)行配料；其制備過(guò)程同實(shí)施例一。得到的合金材料的金相組織如圖l所示。表1中對(duì)比合金1、2是現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品，產(chǎn)品一至產(chǎn)品五為采用本發(fā)明方法制得的合金材料，其中產(chǎn)品四與產(chǎn)品五中成份不在設(shè)計(jì)要求的含量范圍內(nèi)，供對(duì)比。表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由上表可見，合金中Al、Sr、Pb、Si、Zn、C、Fe、Gd、Dy、Y含量在本案范圍內(nèi)增加，阻尼性能提高，高溫力學(xué)性能也提高；如果Al、Sr、Zn、C、Fe、Pb、Si、Gd、Dy、Y含量超出本案范圍，稀土化合物數(shù)量太多，形成網(wǎng)狀，會(huì)明顯降低材料的室溫和高溫力學(xué)性能。權(quán)利要求一種鎂基耐熱減振合金材料，該合金材料以鎂合金為基體，在鎂合金基體上均勻分布著團(tuán)狀的化合物復(fù)合體，該合金材料的化學(xué)成分的重量百分含量Al為6％～9％，Sr為5％～8％，Si為2％～8％，Pb為2％～4％，Zn為3％～7％，F(xiàn)e為1％～2％，C為0.03-0.09％，Gd為0.5％～1.5％，Dy為0.5％～1.5％，Y為1.1％～2.5％，其余為Mg。2.權(quán)利要求1所述鎂基耐熱減振合金材料的制備方法，其制備過(guò)程如下分別按占原料總重A1為6X9X，Sr為5%8%，Si為2X8X，Pb為2%4%，Zn為3^7^，F(xiàn)e為l^2^，C為0.03-0.09%，Gd為0.5%1.5%，Dy為0.5%[1.5%，Y為1.1%2.5%，其余為Mg進(jìn)行配料；將上述鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳各成份置于用SF6氣體保護(hù)的加熱容器內(nèi)熔化而形成鋁、銀、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳合金液；C以碳粒形式加入，碳粒尺寸為0.l-lmm，Sr通過(guò)含占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)25%的鎂鍶合金加入，其余以純物質(zhì)形式加入；當(dāng)合金液被加熱到70572(TC時(shí)，將配好的稀土Y、Gd、Dy用鐘罩壓入合金液，稀土金屬的顆粒尺寸為l-3mm，保溫5IO分鐘，即可澆鑄成相應(yīng)鑄件；形成的鑄件置于80-ll(TC的熱處理爐中保溫0.6-0.9小時(shí)后，取出便得到所需耐熱減振合金。全文摘要本發(fā)明提供一種鎂基耐熱減振合金材料及其制備方法，該材料通過(guò)在基體中提供穩(wěn)定團(tuán)狀化合物，能夠同時(shí)提高了合金的耐熱和減振作用。該方法工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。該合金材料以鎂合金為基體，在鎂合金基體上均勻分布著團(tuán)狀的化合物復(fù)合體，該合金材料的化學(xué)成分的重量百分含量Al為6％～9％，Sr為5％～8％，Si為2％～8％，Pb為2％～4％，Zn為3％～7％，F(xiàn)e為1％～2％，C為0.03-0.09％，Gd為0.5％～1.5％，Dy為0.5％～1.5％，Y為1.1％～2.5％，其余為Mg。文檔編號(hào)C22C23/02GK101787474SQ201010112490公開日2010年7月28日申請(qǐng)日期2010年2月23日優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日發(fā)明者王玲,趙浩峰申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)