總量小于0. 02wt. %，余量為Mg。
[0064] 該鎂合金的制備方法包括熔煉工藝和熱處理工藝兩個(gè)部分。
[0065] 所述熔煉工藝在SFjP CO 2混合氣體保護(hù)條件下進(jìn)行，步驟如下：
[0066] (1)備料：準(zhǔn)備含配制合金總重量9wt. % Gd的Mg - 25wt. % Gd中間合金，含 2. 5wt. % Y 的 Mg - 25wt. % Y 中間合金，含 0· 4wt. % Zr 的 K2ZrFJg合鹽（5(^七％1(22沖6- 25wt. % NaCl - 25wt. % KC1)，含 0· 2wt. % B 的 B2O3,1. 5wt. % 的純 Ag，余量為純 Mg ;
[0067] ⑵烘料：將純Mg、純Ag、Mg - Gd中間合金、Mg - Y中間合金、K2ZrFf^合鹽和B 203在200°C預(yù)熱3小時(shí)；
[0068] (3)熔鎂：采用坩堝電阻爐將烘干后的純鎂熔化；
[0069] (4)加 Gd和Y :往730°C的鎂液中加入中間合金Mg - Gd，待Mg - Gd熔化后，鎂液溫 度回升至730°C加入Mg-Y中間合金；
[0070] (5)加 Ag :待Mg - Y中間合金完全熔化后，熔體溫度回升至760°C時(shí)加入純Ag ;
[0071] (6)加 Zr和B :待純Mg、純Ag、Mg - Gd和Mg - Y完全熔化后升溫至770°C時(shí)加入 K2ZrFf^合鹽和 B 203;
[0072] (7)砂型鑄造：待K2ZrFJg合鹽和B 203完全熔化，攪拌后將鎂液溫度升至770°C保 溫30分鐘，然后降溫至750°C，不斷電精煉12分鐘，精煉后升溫至775°C靜置30分鐘，靜置 后在730°C后撇去表面浮渣并進(jìn)行澆鑄，澆鑄用砂型模具預(yù)先加熱至225°C ;
[0073] 所述熱處理工藝，具體為：對熔煉得到的合金進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為 510°C，時(shí)間為15小時(shí)，淬水處理，而后對固溶處理后的合金進(jìn)行時(shí)效處理，時(shí)效處理溫度 為230°C，時(shí)間為24小時(shí)。
[0074] 該砂型鑄造鎂合金的鑄態(tài)的晶粒尺寸約為40 μ m，T6態(tài)的晶粒尺寸約為46 μ m，T6 態(tài)合金的室溫力學(xué)性能為：
[0075] 抗拉強(qiáng)度：334MPa，屈服強(qiáng)度：240MPa，延伸率：4. 8%。
[0076] 對比例1
[0077] 本對比例是實(shí)施例1的對比例，提供一種鎂合金，與實(shí)施例1所涉鎂合金不同之處 在于，不含Ag。
[0078] 該砂型鑄造鎂合金的鑄態(tài)的晶粒尺寸約為60 μ m，T6態(tài)的晶粒尺寸約為70 μ m，T6 態(tài)合金的室溫力學(xué)性能為：
[0079] 抗拉強(qiáng)度：300MPa，屈服強(qiáng)度：204MPa，延伸率：2· 7%。
[0080] 對比例2
[0081] 本對比例是實(shí)施例1的對比例，提供一種鎂合金，與實(shí)施例1所涉鎂合金不同之處 在于，僅含有K2ZrF6，不含NaCl、KCl。
[0082] 該砂型鑄造鎂合金的鑄態(tài)的晶粒尺寸約為65 μ m，T6態(tài)的晶粒尺寸約為73 μ m，T6 態(tài)合金的室溫力學(xué)性能為：
[0083] 抗拉強(qiáng)度：316MPa，屈服強(qiáng)度：214MPa，延伸率：2. 4%。
[0084] 對比例3
[0085] 本對比例是實(shí)施例1的對比例，提供一種鎂合金，與實(shí)施例1所涉鎂合金不同之處 在于，不含b2o3。
[0086] 該砂型鑄造鎂合金的鑄態(tài)的晶粒尺寸約為68 μ m，T6態(tài)的晶粒尺寸約為76 μ m，T6 態(tài)合金的室溫力學(xué)性能為：
[0087] 抗拉強(qiáng)度：310MPa，屈服強(qiáng)度：210MPa，延伸率：1. 6%。
[0088] 以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述 特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影 響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金，其特征在于，包含如下質(zhì)量比的各組分：7~ Ilwt. %GcU1 ~4wt. %Y、0. 5 ~2. 5wt. %Ag、0. 2 ~0? 6wt. %Zr、0. 1 ~0? 3wt. %B，雜質(zhì) 元素Si、Fe、Cu和Ni的總量小于0. 02wt. %，余量為Mg。2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在 于，所述制備方法包括熔煉和熱處理。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 所述熔煉具體為，在SF6和C02混合氣體保護(hù)條件下進(jìn)行如下步驟： 步驟一、備料：準(zhǔn)備含配制合金總重量7~14wt. % Gd的Mg - Gd中間合金，含1~ 4wt. % Y 的 Mg - Y 中間合金，含 0? 2 ~0? 6wt. % Zr 的 K2ZrFf^合鹽，含 0? 1 ~0? 3wt. % B 的B203,0? 5~2. 5wt. %的純Ag，余量為純Mg ; 步驟二、烘料：將所述純Mg、純Ag、Mg-Gd中間合金、Mg-Y中間合金、K2ZrFjg合鹽和B2O3在180~220°C預(yù)熱烘干； 步驟三、熔鎂：將烘干后的純Mg熔化成Mg液； 步驟四、加Gd和Y:向720~740 °C的所述Mg液中加入中間合金Mg-Gd，熔化得Mg-Gd熔液；所述Mg-Gd熔液溫度回升至720~740°C條件下加入Mg-Y中間合金，熔化得Mg-Gd-Y熔液； 步驟五、加Ag:所述Mg-Gd-Y恪液溫度升至740~780°C條件下加入純Ag，恪化得Mg-Gd-Y-Ag熔液； 步驟六、加Zr和B:所述Mg-Gd-Y-Ag熔液升溫至760~780°C條件下加入K2ZrFJg合鹽和B2O3，熔化得混合熔液； 步驟七、砂型鑄造：將所述混合熔液的溫度升至760~780°C，保溫25~35分鐘；然后 降溫至740~760°C，不斷電精煉10~15分鐘；再升溫至770~780°C靜置25~35分鐘； 在720~740°C條件下撇去表面浮渣并進(jìn)行澆鑄，得合金錠。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 所述Mg-Gd中間合金中的Gd占20~30wt. %;所述Mg-Y中間合金中Y占20~30wt. %。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 步驟一、六中，所述1(22沖 6混合鹽包括50%1(22沖6、25%恥(：1、25%1((：1。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 步驟二中，所述預(yù)熱的溫度為3小時(shí)。7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 步驟三中，所述熔化采用坩堝電阻爐。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 步驟七中，所述澆鑄用砂型模具預(yù)先加熱至200~250°C。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 所述熱處理具體為：對熔煉得到的合金錠進(jìn)行固溶處理，淬水，時(shí)效處理。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金的制備方法，其特征在于， 所述固溶處理的溫度為480~540°C，時(shí)間為6~24小時(shí)；所述時(shí)效處理的溫度為200~ 260°C，時(shí)間為8~40小時(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金及其制備方法，所述適于砂型鑄造的高強(qiáng)耐熱鎂合金，包含如下質(zhì)量比的各組分：7～11wt.％Gd、1～4wt.％Y、0.5～2.5wt.％Ag、0.2～0.6wt.％Zr、0.1～0.3wt.％B，雜質(zhì)元素Si、Fe、Cu和Ni的總量小于0.02wt.％，余量為Mg；所述制備方法包括熔煉和熱處理。本發(fā)明以Gd和Y作為主要合金元素，通過在合金中添加Ag，提高稀土合金固溶強(qiáng)化效果，細(xì)化析出相；通過添加K2ZrF6混合鹽和B2O3，抑制合金在砂型鑄造以及而后固溶過程中的晶粒長大，降低Zr和B元素偏析和提高Zr和B元素收得率，降低鎂合金生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C22C23/06, C22C1/03
【公開號】CN104928548
【申請?zhí)枴緾N201510333457
【發(fā)明人】吳國華, 劉文才, 李艷磊, 丁文江, 周克華, 王少華, 閔昌萬
【申請人】上海交通大學(xué), 北京臨近空間飛行器系統(tǒng)工程研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月16日