[发明专利]一种含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺

说明书

本发明提供一种含Ag的Mg‑Sm系稀土镁合金热处理工艺，包括以下组成成分：3‑4wt％的Sm、0.5‑0.6wt％的Zn、0.35‑0.5wt％的Zr、0.5‑1wt％的Ag以及Mg及其他杂质；包括以下步骤：S1，将镁合金锭放入热处理炉中，并对镁合金锭进行加热；S2，使S1中的热处理炉炉体在540℃的温度下保温；S3，将S2中的热处理炉炉体加热至560℃，并保温；S4，将S3中加热后的镁合金锭从热处理炉中取出，并迅速放入冷水中进行淬火；S5，将淬火后的镁合金锭放入热处理炉中，使热处理炉炉体的温度维持在200‑220℃；S6，将镁合金锭取出进行水冷；本发明针对含Ag的Mg‑Sm系稀土镁合金通过选取合适的固溶温度、时效温度、保温时间及冷却方式工艺相互配合，可以有效的使含Ag第二相完全固溶，并通过时效析出强化合金性能。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及材料加工设备领域，尤其涉及一种含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺。

背景技术

镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料，与其它金属结构相比，具有高比强度和比刚度、尺寸稳定性、减震性能和导热性能，具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。此外，镁合金可以回收利用，对环境友好，因此被誉为“21世纪的绿色金属结构材料”。

稀土元素合金化是获得高性能镁合金的主要途径之一。其中稀土钐(Sm)与Mg有较大的原子半径差(约11.2％)，并且又是铈组稀土元素在镁中极限固溶度最大的元素(不同温度下Sm在Mg中的固溶度为：5.7％(540℃)-4.3％(500℃)-1.8％(400℃)-0.8％(300℃)-0.4％(200℃)(wt％)。因此，Sm对镁合金的固溶和时效强化作用非常显著，Mg-Sm系将是极具潜力的低成本、高性能稀土镁合金。最新研究发现，Mg-Sm-Zn系合金通过合理时效热处理后可以获得高强度(可达427MPa)，并且该合金系的成本较低，因而极具发展潜力。不足的是，Mg-Sm-Zn合金中Zn的含量对时效析出相的类型有显著影响，导致其力学性能对Zn含量比较敏感。与此同时，研究发现Ag微合金化能显著提高Mg-RE(Gd、Y)系稀土镁合金的时效硬化效果。Mg-RE-Zn与Mg-RE-Ag系合金具有相似的柱面及基面析出相，当Ag、Zn元素同时存在时，可在棱柱面及基面共析出纳米级的强化相，并且Ag可进一步细化β′相，从而显著提高合金的强度。但遗憾的是，目前研究主要集中于Mg-Gd和Mg-Y系稀土镁合金，对Mg-Sm系稀土镁合金的研究还相当缺乏，对含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺未见相应报道。

基于此，开发出含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺，从而提高镁合金综合性能，这对扩展镁合金的应用领域，提高富余稀土Sm的利用率都有重要意义，综上所述，本申请现提出一种含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺来解决上述出现的问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺，以解决背景技术中提出的问题。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺，包括以下组成成分：3-4wt％的Sm、0.5-0.6wt％的Zn、0.35-0.5wt％的Zr、0.5-1wt％的Ag以及Mg及其他杂质。

优选的，包括以下组成成分：3wt％的Sm、0.5wt％的Zn、0.35wt％的Zr、0.5wt％的Ag以及Mg及其他杂质。

优选的，包括以下组成成分：4wt％的Sm、0.6wt％的Zn、0.5wt％的Zr、1wt％的Ag以及Mg及其他杂质。

优选的，包括以下组成成分3.5wt％的Sm、0.55wt％的Zn、0.425wt％的Zr、0.75wt％的Ag以及Mg及其他杂质。

一种含Ag的Mg-Sm系稀土镁合金热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将镁合金锭放入热处理炉中，使热处理炉炉体升温至540℃，并对镁合金锭进行加热；