專利名稱：一種鎂-鈥合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金領(lǐng)域，特別是涉及一種鎂-欽合金。
背景技術(shù)：
鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是密度小(1. 8g/cm3鎂合金左右)，比強(qiáng)度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實(shí)用金屬中是最輕的金屬，鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。它是實(shí)用金屬中的最輕的金屬，高強(qiáng)度、高剛性。
1979年DritsE朝發(fā)現(xiàn)添加重稀土釔對鎂合金會產(chǎn)生有利影響，這一重要發(fā)現(xiàn)使人們開發(fā)出一系列在高溫下具有優(yōu)良力學(xué)性能的含Y合金，從而為重稀土(Heary rareearth,HRE)在耐熱鎂合金中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從20世紀(jì)90年代開始，人們?yōu)榱说玫叫阅芨觾?yōu)越的鎂合金，滿足國防尖端領(lǐng)域的需求，開始深入探索Mg—HRE合金。與輕稀土元素相比，重稀土元素主要具有以下2個優(yōu)點(diǎn)(1)重稀土在鎂中的同溶度大，且同溶度隨溫度降低急劇下降，因而具有很好的同溶強(qiáng)化和沉淀強(qiáng)化效果；(2)重稀土能協(xié)同輕稀土或其他過渡族元素共同作用提高鎂合金的力學(xué)性能。因而，鎂和重稀土元素的合金成為現(xiàn)今研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種鎂-欽合金，力學(xué)性能極佳。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種鎂-欽合金，其組分的質(zhì)量百分比含量為
Ho1. 569Γ4. 80% ；
Nd1. 61% 2. 46% ；
Zn O. ΟΡ/ΓΟ. 55% ；
Zr O. ΟΡ/Γ . 25% ；
Ni O. 01%"0. 02% ；
Cu O.015%"0. 025% ；
其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述組分的質(zhì)量百分比含量為
Ho 4. 58% ；
Nd1. 85% ；
Zn O. 25% ；
Zr O. 85% ；
Ni O. 01% ；Cu O.015% ；
其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。在本發(fā)明一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述鎂-欽合金室溫下的維氏硬度達(dá)121以上，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到350MPa以上。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明鎂-欽合金具有以下優(yōu)點(diǎn)
I)、添加Ho元素欽的原子半徑比Gd要小，4f軌道電子多，化學(xué)活性高，純金屬經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮辖鸹髲?qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化的效果決定于溶質(zhì)原子的性質(zhì)、濃度及溶劑原子的直徑差。一般來說，溶質(zhì)原子和溶劑原子之間的直徑差越大，溶質(zhì)的濃度越高，其強(qiáng)化效果越好。鎂-欽鑄態(tài)合金室溫下的維氏硬度可達(dá)121，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到350MPa以上，是其它稀土元素所不能比擬的，同時高溫性能穩(wěn)定。2)、添加Nd元素可增加MgRE相的析出，從而增加合金的時效硬化效果。 本發(fā)明鎂-欽合金，鑄態(tài)合金室溫下的維氏硬度可達(dá)121，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到350MPa以上，是其它稀土元素所不能比擬的，同時高溫性能穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。實(shí)施例一
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Ho 4. 58% ；Nd1. 85% ；Zn O. 25% ；Zr0. 85% ；Ni 0. 01% ；Cu 0. 015% ;其余為 Mg ；
加工對上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-欽合金樣品一。實(shí)施例二
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Ho1. 56% ；Nd1. 61% ；Zn O. 01% ；Zr
0.01% ；Ni 0. 01% ；Cu 0. 015% ;其余為 Mg ；
加工對上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-欽合金樣品二。實(shí)施例三
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Ho 4. 80% ；Nd 2. 46% ；Zn O. 55% ；Zr
1.25% ；Ni 0. 02% ；Cu 0. 025% ;其余為 Mg ；
加工對上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-欽合金樣品三。實(shí)施例四
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Ho 3. 80% ；Nd1. 96% ；Zn O. 35% ；Zr0. 25% ；Ni 0. 015% ；Cu 0. 02% ;其余為 Mg ；
加工對上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-欽合金樣品四。實(shí)施例五
選取原材料所述組分的質(zhì)量百分比含量為Ho 2. 65% ；Nd 2. 25% ；Zn O. 35% ；Zr0. 25% ；Ni 0. 015% ；Cu 0. 02% ;其余為 Mg ；
加工對上述原料進(jìn)行熔煉-澆注-擠壓加工，得到鎂-欽合金樣品五。
本發(fā)明鎂-欽合金具有以下優(yōu)點(diǎn)I)、添加Ho元素欽的原子半徑比Gd要小，4f軌道電子多，化學(xué)活性高，純金屬經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮辖鸹髲?qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。固溶強(qiáng)化的效果決定于溶質(zhì)原子的性質(zhì)、濃度及溶劑原子的直徑差。一般來說，溶質(zhì)原子和溶劑原子之間的直徑差越大，溶質(zhì)的濃度越高，其強(qiáng)化效果越好。鎂-欽鑄態(tài)合金室溫下的維氏硬度可達(dá)121，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到350MPa以上，是其它稀土元素所不能比擬的，同時高溫性能穩(wěn)定。但Ho添加到一定程度，合金在凝固過程中生成了大量的沉淀，這些沉淀在時效過程中向晶界附近富集，導(dǎo)致合金有高的硬度，但拉伸性能卻沒有提高。2)、添加Nd元素可增加MgRE相的析出，從而增加合金的時效硬化效果。本發(fā)明鎂-欽合金，鑄態(tài)合金室溫下的維氏硬度可達(dá)121，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到350MPa以上，是其它稀土元素所不能比擬的，同時高溫性能穩(wěn)定。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng) 域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鎂-欽合金，其特征在于，其組分的質(zhì)量百分比含量為 Ho1. 569Γ4. 80% ； Nd1. 61% 2. 46% ；Zn O. ΟΡ/ΓΟ. 55% ；Zr O. ΟΡ/Γ . 25% ； Ni O. 01%"0. 02% ； Cu O.015%"0. 025% ； 其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂-欽合金，其特征在于，所述組分的質(zhì)量百分比含量為 Ho 4. 58% ； Nd1. 85% ； Zn O. 25% ； Zr O. 85% ； Ni O. 01% ； Cu O.015% ； 其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂-欽合金，其特征在于，所述鎂-欽合金室溫下的維氏硬度達(dá)121以上，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到350MPa以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂-鈥合金，其組分的質(zhì)量百分比含量為Ho1.56%~4.80%；Nd1.61%~2.46%；Zn 0.01%~0.55%；Zr0.01%~1.25%；Ni0.01%~0.02%；Cu0.015%~0.025%；其余為Mg和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明鎂-鈥合金，鑄態(tài)合金室溫下的維氏硬度可達(dá)121，室溫下的力學(xué)性能指標(biāo)均達(dá)到350MPa以上，是其它稀土元素所不能比擬的，同時高溫性能穩(wěn)定。
文檔編號C22C23/06GK103014467SQ20121055607
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者朱正良 申請人:常熟市東方特種金屬材料廠