[发明专利]一种新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金材料，特别是涉及一种新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金及其制备方法。

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：密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好，因此是航空器、航天器和火箭导弹制造工业中使用的最轻金属结构材料。但是由于镁合金易于氧化燃烧、耐热性差、耐蚀性能差，在潮湿空气中容易氧化和腐蚀，因此零件使用前，表面需要经过化学处理或涂漆；而且镁的重量比铝轻，比重为1.8，强度也较低，只有200～300MPa，主要用于制造低承力的零件。因此，只有进一步改进镁合金的强度性能，才能更大范围的在不同工业领域利用镁合金材料的优势。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金及其制备方法，制备的新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金能有效提高最终镁合金材料的强度。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金，中间合金的成分包含镁粉、碳化钛、稀土、铝粉，其中，中间合金的各成分组成按重量百分比分别为：镁粉：30-35％，碳化钛：7-10％，稀土：0.5-1.0％，铝粉：54-62.5％。

进一步地，镁粉的粒度为250-300目。

进一步地，碳化钛的粒径在10μm-20μm范围内。

进一步地，稀土中镧和铈的总重量百分比含量为20-30％。

进一步地，铝粉的粒度为50-150目。

一种上述新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金的制备方法，包含以下步骤：

步骤1：在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、铝粉、稀土、碳化钛颗粒；

步骤2：将重量比例适中的4种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量的无水乙醇；

步骤3：将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；

步骤4：将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入惰性气体，使加热炉处于真空状态下，将加热炉升温并保温；

步骤5：将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。

进一步地，步骤2中是在15℃-25℃的条件下搅拌，搅拌时间为3-7分钟。

进一步地，步骤3中压制时的温度为20℃-30℃，压制时的压力为45KN-50KN。

进一步地，步骤4中的真空状态下的压力保持在5.0×10^-3Pa以下，加热炉升温到400℃-500℃，保温时间为4-5小时。

进一步地，步骤4中的惰性气体为99.999％纯度的惰性气体氩。

本发明的镁-铝-碳化钛-稀土等多种元素中间合金，在生产各种领域用的镁合金材料时添加，能有效的提高最终镁合金材料的强度，使最终镁合金材料的强度由原来的200～300MPa提高到310～370MPa。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金，中间合金的成分包含镁粉、碳化钛、稀土、铝粉，其中，中间合金的各成分组成按重量百分比分别为：镁粉：30-35％，碳化钛：7-10％，稀土：0.5-1.0％，铝粉：54-62.5％。

其中，镁粉的粒度为250-300目，碳化钛的粒径在10μm-20μm范围内，铝粉的粒度为50-150目，稀土中镧和铈的总含量为20-30％。

本发明提供的新型镁-铝-碳化钛-稀土中间合金的制备方法，包含以下步骤：

步骤1：在常规条件下按照重量百分比准备镁粉、铝粉、稀土、碳化钛颗粒。

步骤2：在15℃-25℃的条件下，将重量比例适中的4种粉末混合搅拌，搅拌时添加适量的无水乙醇；搅拌时间为3-7分钟。

步骤3：将搅拌均匀的粉末置入1公斤容量的模具中，压制成小块并烘干；压制时的温度为20℃-30℃，压制时的压力为45KN-50KN。

步骤4：将制作完成的小块放置在真空加热炉中，并充入99.999％纯度的惰性气体氩，使加热炉处于真空状态下，压力保持在5.0×10^-3Pa以下；将加热炉升温到400℃-500℃并保温4-5小时。

步骤5：将加热完成之后的合金锭随加热炉自然冷却，并包装入库。

实施例一：