[发明专利]一种镁-钇-钆合金

说明书

技术领域

本发明涉及合金领域，特别是涉及一种镁-钇-钆合金。

背景技术

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。

1979年DritsE朝发现添加重稀土钇对镁合金会产生有利影响，这一重要发现使人们开发出一系列在高温下具有优良力学性能的含Y 合金，从而为重稀土(Heary rare earth，HRE)在耐热镁合金中的应用奠定了基础。从20世纪9O年代开始，人们为了得到性能更加优越的镁合金，满足国防尖端领域的需求，开始深入探索Mg—HRE合金。与轻稀土元素相比，重稀土元素主要具有以下2个优点：(1)重稀土在镁中的同溶度大，且同溶度随温度降低急剧下降，因而具有很好的同溶强化和沉淀强化效果；(2)重稀土能协同轻稀土或其他过渡族元素共同作用提高镁合金的力学性能。

因而，镁和重稀土元素的合金成为现今研究的重点。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种镁-钆-钇合金，耐热性好，强度高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种镁-钆-钇合金，其组分的质量百分比含量为：

Y     4.52%~6.51% ；

Gd    8.50%~12.68%；

Mn    1.69%~2.48% ；

Ni    0.01%~0.02% ；

Cu    0.01%~0.02% ；

其余为Mg和不可避免的杂质。

在本发明一个较佳实施例中，所述组分的质量百分比含量为：

Y     5.21% ；

Gd    10.48%；

Mn    2.20%

Ni    0.01% ；

Cu    0.015% ；

其余为Mg和不可避免的杂质。

在本发明一个较佳实施例中，所述镁-钆-钇合金还包括≤0.10%质量百分比的Ti。

在本发明一个较佳实施例中，所述镁-钆-钇合金还包括0.068%质量百分比的Ti。

本发明的有益效果是：本发明镁-钆-钇合金具有以下优点：

1）、添加Y元素：Y与镁的原子尺寸相差很大，能使镁基体点阵产生畸变，提高合金的均匀化温度和弹性模量，减慢扩散和自扩散过程，降低位错攀移的速率，使基体得到强化。

2）、Y在Mg中添加量超过4．52 (质量分数)时，合金高温时生成的MgO 和Y₂O₃。能有效阻止合金继续氧化，且随着氧化温度的升高以及Y含量的增加保护膜明显增厚。

3）、添加Gd元素：钆与钇具有相似的化学性质，通过控制Gd在合金基体中的分布和存在形式，提高合金的力学性能。

4）、添加Mn元素：Mn元素与稀土元素可发生反应生成多种化合物，这些猛稀土具有较好的耐热性，能弥散的分布在合金基体中，可改善合金的力学性能，特别是耐热性能，增强合金的强度和热强性。

5）、添加Ti元素：避免合金表面发黑，以便得到比较光亮的表面。

本发明镁-钆-钇合金，耐热性好，强度高，可应用于航空航天领域和汽车工业耐高温结构件上。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例一

选取原材料：所述组分的质量百分比含量为：Y 5.21% ；Gd 10.48%；Mn 2.20%；Ni 0.01% ；Cu 0.015% ；其余为Mg；

加工：对上述原料进行熔炼-浇注-挤压加工，得到镁-钆-钇合金样品一。

实施例二

选取原材料：所述组分的质量百分比含量为：Y 4.52% ；Gd 12.68%；Mn 1.69%；Ni 0.01% ；Cu 0.01%；Ti 0.068%；其余为Mg；

加工：对上述原料进行熔炼-浇注-挤压加工，得到镁-钆-钇合金样品二。

实施例三