[发明专利]一种含Y、Nd稀土镁合金及其制备方法

说明书

本发明属于镁合金材料技术领域，公开了一种制备含Y、Nd的镁合金，由以下质量百分比的元素组成：2.5‑5.0%Y，2.0‑4.0%Nd，0.1‑0.8%Zr，<0.8%其它杂质元素，其余为Mg。本发明镁合金力学性能优异，耐高温，制备工艺简单可行，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于镁合金材料技术领域，具体涉及一种含Y、Nd稀土镁合金及其制备方法。

背景技术

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金，是工程应用中结构最轻的金属材料，具有较小的密度、较高的比强度，比刚度，易回收，优异铸造性能，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力大，耐有机物和碱的腐蚀性能好、机械加工性能好等优点，广泛应用在3C产品，航空航天、汽车制造等领域。但镁合金的室温及高温力学性能较差，这也严重限制了其应用。稀土元素具有特殊的化学和物理活性，可通过净化熔体，晶粒细化，固溶强化、弥散强化等方式显著改善镁合金的力学性能，硬度以及耐高温性能。

目前稀土镁合金仍处于研发阶段，其合金配比、熔炼工艺、热处理过程以及挤压变形等工艺并不成熟。以往多元稀土镁合金加入方式多为一次性加入中间合金或者加入纯稀土金属，稀土单质熔点高，收得率不稳定。中国专利“2012102940737，一种含稀土耐热镁合金”公开了一种含铈、镧以及钕的Mg-Al-RE系耐热压铸镁合金，其在熔体温度达到720℃～740℃时加入镁-铈镧钕中间合金或是铈镧稀土和纯钕，一次性加入方式导致镁合金产品中稀土元素的收率不稳定。申请人之前的专利技术“201210391914,一种高精度镁合金板材及其制备方法”和“201510832091,一种镁合金动车桌板支臂的制作方法”添加了较多种类的金属，包括稀土金属，采用了同时添加的方式，由于稀土单质熔点高，镁合金中稀土元素的收率并不稳定。

发明内容

本发明是针对现有技术的不足，提出了一种含Y、Nd稀土镁合金及其制备方法。本发明镁合金力学性能优异，耐高温，制备工艺简单可行，应用前景广阔。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种制备含Y、Nd的镁合金，其特征在于，所述镁合金由以下质量百分比的元素组成：2.5-5.0%Y，2.0-4.0%Nd，0.1-0.8%Zr，&lt;0.8%其它杂质元素，其余为Mg。

作为更优选的技术方案，

所述镁合金由以下质量百分比的元素组成：3.8%Y，2.4%Nd，0.2%Zr，0.6%其它杂质元素，其余为Mg。

本发明还要求保护上述的镁合金的制备方法，其包括熔炼，热处理，挤压变形。

进一步地，

所述制备方法包括步骤：

1）熔炼：取纯镁锭、镁钇中间合金、镁钕中间合金以及镁锆中间合金，进行预热，预热温度为150-200℃；然后将镁锭熔炼得到熔液，熔液静置30-40min；在700-760℃时加入镁钇中间合金，待镁钇中间合金熔化后加入镁锆中间合金，待镁锆中间合金熔化后加入镁钕中间合金；待合金完全熔化后，进行精炼10-15min，除去表面浮渣，升温至700-730℃，保温10min得到合金浇铸液，然后浇铸得到铸锭；

2）热处理：对所得铸锭进行热处理，热处理温度为450-550℃，保温8-12h，使用SF₆气体保护，热处理结束后空气中自然冷却，得到坯料；

3）挤压变形：热处理后的坯料放入加热炉，预热温度为400±20℃，保温1-2h，挤压筒温度设定在420±20℃，挤压模具加热温度为420±20℃，保温1-2h；挤压时，挤压速度控制在5-10mm/s，制得镁合金。

优选地，