[发明专利]一种氮化硼增强多元耐热镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种氮化硼增强多元耐热镁合金，其特征在于：按照重量百分比含量含有：Gd：0.5-0.7%，Al：3.35-3.6%，Zn：1.7-1.95%，Si：4.0-5.0%，Ca：0.9-1.0%，Sr：1.0-1.1%，Nd：0.8-1.0%，Zr：0.1-0.3%，Sn：1-2%，Be：0.15-0.20%，Mn：0.7-1.0%，Sb：0.1-0.15%，Cu：0.5-0.8%，氮化硼纳米管颗粒：1-15%，余量为Mg，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为100μm以下。

2.如权利要求1所述的氮化硼增强多元耐热镁合金的制备方法，其特征在于：

(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg-Gd中间合金、纯Al锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Sr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Zr中间合金、纯Sn、Al-Be中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金、氮化硼纳米管颗粒；

(2)熔炼：采用气体保护气氛在电阻炉中熔炼合金，熔炼温度为745-770℃,先在熔炼炉中加入纯Mg锭，待纯镁锭完全熔化后，加入Mg-Gd中间合金、纯Al锭、纯Zn、Al-Si中间合金、Al-Ca中间合金、Al-Sr中间合金、Mg-Nd中间合金、Mg-Zr中间合金、纯Sn、Al-Be中间合金、Al-Mn中间合金、纯Sb、Al-Cu中间合金，待所有原料完全熔化后进行搅拌，使合金成分均匀；将预热到550-650℃的氮化硼纳米管颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，然后搅拌使其成分均匀，将搅拌掺杂后的镁合金熔液充分静置；

(3)精炼：使熔炼炉升温至785℃～800℃对合金进行精炼，边搅拌边加入耐热镁合金精炼剂，精炼时间为1-4分钟，精炼完后在740℃～750℃保温静置5～8分钟，所述耐热镁合金精炼剂的组成为： NaCl：11％～15％；Na3AlF6：8～10%；MgCl2：30-40%；余量为KCl；

(4)浇铸：将熔融的镁合金精炼料浇铸到预热温度为200～300℃的铁模具中，浇铸温度为730℃～740℃；铸件规格为Ф450mm～Ф500mm，长度≥3000mm

(5)热处理：将铸件在435-440℃温度范围内进行固溶处理，固溶处理时间为16～24小时，然后进行水淬，将淬火后的铸件放入到210℃的电阻炉中人工时效40小时，制得镁合金坯件；

(6)变形处理：a.高温锻造开坯：加热坯料至温度为410℃～450℃保温1～2h；进行两向锻造开坯，锻造成厚度为40-60mm的厚板；道次压下量为20%～40%，每3-6道次锻造后退火1.5h，退火温度为410℃～450℃；b. 加热轧辊至温度为310-350℃；c. 加热厚板至温度为460-470℃，保温20-30分钟后，采用多道次小变形量的方法将厚板轧制成2～10mm薄板，轧辊速度为0.4m/s～0.8 m/s；每道次轧制压下量为10%～20%，每道次轧制后回炉退火，退火温度为410℃～450℃，退火时间为30min～40min；

(7)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为230-250℃，保温时间为12-36h；再在200-220℃进行第二次时效处理，时效时间为12-36h；最后在150-180℃进行第三次时效处理，时效时间为12-36h。

3.如权利要求1-2所述的氮化硼增强多元耐热镁合金的制备方法，其特征在于：按照重量百分比含量含有：Gd：0.65%，Al：3.55%，Zn：1.85%，Si：4.25%，Ca：0.96%，Sr：1.05%，Nd：0.9%，Zr：0.24%，Sn：1.6%，Be：0.18%，Mn：0.85%，Sb：0.13%，Cu：0.75%，氮化硼纳米管颗粒：7.5%，余量为Mg，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为50μm以下。