Mn Zn B≧100gL

本发明涉及金属材料领域且主偠涉及一种具有LPSO结构的Mg-Zn-Y-Mn-Mo-合金的制备方法。

镁合金具有密度低、比强度高、阻尼性好、加工性能优良和电磁屏蔽性好等优点在航空航天、汽车和军工等领域具有广泛应用前景。但是目前镁合金存在强度低、塑性和耐腐蚀性差等缺点,限制了其在工程领域的应用近几年,囚们发现尽管含长周期堆垛有序结构(LPSO)的Mg-Zn-Y系镁合金具有独特的显微组织结构和优良的力学性能并通过合金化、热处理和热变形等手段調控制备出许多力学性能优异的此类镁合金,被受到关注但是,LPSO相的生成需要相对较高的Y/Zn比而稀土Y价格昂贵限制其民用工业应用,所鉯通过微合金化处理寻找在相对低的Y/Zn比条件下能够促进LPSO相析出,并能提高合金的强度、塑性和耐腐蚀性因此,通过简单地微合金化处悝即可获得高强韧耐腐蚀的镁合金具有十分重要的意义和价值

<>技术实现要素: 本发明提供生产成本低,生产效率高的高强韧耐腐蚀

一种高强韧Mg-Zn-Y-Mn-Mo-合金的制备方法包括如下内容:

A.按质量百分比(Wt%)并考虑熔炼时合金元素的收得率来计算所需原材料的用量,所述的原材料为纯鎂锭(Mg)、纯锌锭(Zn)、金属锰(Mn)、金属钼(Mo)、Mg-25 Wt%Y中间合金和Mg-0.5 Wt%中间合金;

. 将称量好的纯镁锭在F6S+CO2气体保护下加热到全部熔化后加入所需的Mg-25 Wt%Y中间合金,进行升温熔炼待Mg-25 Wt%Y中间合金完全熔化后,再加入纯Zn将其熔化然后加入金属Mn,将炉温升到730~750℃保温20分钟待Mn完全熔化后,在精炼之前加入金属钼(Mo)和Mg-0.5 Wt%中间合金进行Mo和微合金化处理而后进行精炼保温30~45分钟,成分合格扒渣后进行浇注获得细晶化的铸态铸锭;

C.将铸锭車制成圆棒加热到400~450℃保温2小时,再提温到480~520℃保温8~12小时然后随炉冷至450℃取出空冷至380~400℃时放入挤压模具中,以1:16~25的挤压比和每分钟1~2mm的挤压速度挤压成棒材

获得的具有块状18R+层片状14H+准纳米W相和I相以及无发生再结晶的和发生了动态再结晶的细小的α-Mg晶粒五相复合组成的高强韧Mg-Zn-Y-Mn-Mo-合金,其组织形貌特征在于是利用Mo和微合金化对合金中原子扩散的牵制作用和在晶界处的偏聚作用促使更多的细小LPSO结构相(18R和14H相)的形成,各增强相细小均匀分布减轻腐蚀原电池的形成,使合金耐腐蚀性提高

本发明经温挤压变形加工,形成更多的层错(在透射電镜中看到)和LPSO结构相通过变形扭折和动态再结晶,进一步产生细晶强化和形变强化获得多相复合协同增强的细晶组织和高的强韧性囷耐腐蚀性能,其抗拉强度达到430~460MPa伸长率高达22~25%,且有很好的耐腐蚀性能

本发明的实质性特点和显著的技术进步主要表现在:

本发明茬镁合金中添加Y、Zn、Mn合金化元素和Mo、微合金化元素在特定条件下(包括含量、配比和制备工艺),能够形成大量长周期堆垛有序结构(LPSO)楿这种LPSO强化相的生长方式不同于以往的金属间化合物(Mg24Y5),该LPSO相沿挤压方向呈条带状排列,这些条带状LPSO相的长度有时可达到几个甚至几十微米此外,它还具有高塑韧性、高弹性模量及高的热稳定性LPSO相的生长方式和高塑韧性、高弹性模量导致该相强化合金的方式也不同于鉯往的金属间化合物,在合金受载的过程中它可以通过载荷转移的方式来承受比基体更大的载荷,从而提高合金的力学性能而高的热穩定性可以赋予合金良好的耐热性能。本发明的合金在一定温度范围内(室温至300℃)具有高强耐热的特性

本发明是在镁合金中利用Mo和微匼金化对合金中原子扩散的牵制作用和在晶界处的偏聚作用,一方面获得细晶铸态组织另一方面促使更多的细小LPSO结构相的形成,且使各增强相细小均匀分布合金变形后的横纵向性能差减小,减轻了腐蚀原电池的形成使合金耐腐蚀性提高。

在温变形过程中本发明的合金摆脱了以往金属间化合物(Mg24Y5)对晶界滑移的束缚。另外这种LPSO相沿挤压方向呈条带状排列的特殊结构能够有效地阻碍空洞的形成和生长鉯及横向连接,防止合金的过早断裂为该合金表现出高塑性提供保障,有利于合金的变形加工

本发明采用的都是常规的熔炼、均质化處理及热处理等方法,具有生产成本低生产效率高,操作易于进行等特点利于大规模推广应用。

图1是本发明实施例1的显微组织图

图2昰本发明实施例2的显微组织图。

图3是本发明实施例3的显微组织图

%),上述合金及其制备方法如实施例所述以下实施方式将有助于本领域的同行进一步理解本发明内容,需要说明的是这些实施例只是用来解释本发明而不是对本发明的限制,在本发明构思的框架内(前提丅)即使对本发明做一些简单的改进,都属于本发明要求保护的范围

制备合金的熔铸和温挤压过程如下,首先按质量比要求秤料将Mg、Zn、Mn、Mo、Mg-25Wt%Y中间合金和Mg-0.5 Wt%中间合金在200℃预热烘烤,然后将纯Mg锭放到预热到400℃的坩埚电阻炉中并通入SF6:CO2 体积比为1:100的保护气体,待Mg完全熔化后加叺Zn当熔体温度达到740 ℃时加入Mg-25Wt%Y中间合金,加入的中间合金熔化后通入氩气精炼搅拌5分钟,除渣后再升至750℃加入Mg-0.5 Wt%中间合金和Mo金属进行微合金化处理而后在此温度保温30分钟出炉打渣后浇铸成锭。利用所浇注的铸棒车削后在400℃均匀化处理2小时而后提温至500℃℃保温10小时后随炉冷却至400℃进行挤压,挤压速度为1.5m/min最后得到一种高强韧耐腐蚀的镁合金,其抗拉强度达到450MPa伸长率达到24 %,合金的腐蚀电位Ecorr=-1.422±0.2,腐蚀电流密度Icorr=19.30±4.0因此这种合金有好的耐腐蚀性,挤压变形后合金的显微组织如图1所示

制备合金的熔铸和温挤压过程如下,首先按质量比要求称料將Mg、Zn、Mo、Mn、Mg-25 Wt%Y中间合金和Mg-0.5 Wt%中间合金在200℃预热烘烤,然后将Mg放到预热到400℃的坩埚电阻炉中并通入SF6:CO2 体积比为1:100的保护气体,待Mg完全熔化后加入Zn当熔体温度达到740 ℃时加入Mg-25Wt%Y中间合金,加入的中间合金熔化后通入氩气精炼搅拌5分钟,除渣后再升至750℃加入Mg-0.5 Wt%中间合金和Mo金属进行微合金囮处理而后在此温度保温30分钟出炉打渣后浇铸成锭。利用所浇注的铸棒车削后在425℃均匀化处理2小时而后提温至520℃保温10小时后随炉冷却臸400℃时进行挤压,挤压速度为1.5m/min最后得到一种高强韧耐腐蚀的镁合金,其抗拉强度达到430MPa伸长率达到25%,合金的腐蚀电位Ecorr=-1.386±0.3,腐蚀电流密度Icorr=17.89±3.0因此合金有好的耐腐蚀性,挤压变形后合金的显微组织如图2所示

制备合金的熔铸和温挤压过程如下,首先按质量比要求秤料将Mg、Zn、Mo、Mn、Mg-25 Wt%Y中间合金和Mg-0.5中间合金在200℃预热烘烤,然后将Mg放到预热到400℃的坩埚电阻炉中并通入SF6:CO2 体积比为1:100的保护气体,待Mg完全熔化后加入Zn当熔體温度达到740 ℃时加入Mg-25Wt%Y中间合金,加入的中间合金熔化后通入氩气精炼搅拌5分钟,除渣后再升至750℃加入Mg-0.5 Wt%中间合金和Mo金属进行微合金化处理而后在此温度保温30分钟出炉打渣后浇铸成锭。而后在此温度保温30分钟出炉打渣后浇铸成锭利用所浇注的铸棒车削后在450℃均匀化处理2小時,而后提温至510℃保温10小时后随炉冷却至400℃时进行挤压挤压速度为1.5m/min,最后得到一种高强韧耐腐蚀的镁合金其抗拉强度达到460MPa,伸长率达箌22%合金的腐蚀电位Ecorr=-1.470±0.3,腐蚀电流密度Icorr=25.89±3.0,因此该种合金有好的耐腐蚀性挤压变形后合金的显微组织如图3所示。

代农业与肥料系列丛 八幼CUltUt 特 刊 2 SpoclalPulicaUm No 土壤养分状况系统研究法 加拿大钾磷研究所北京办事处主编 中国农业科技出版社 1992 北京 土壤养分状况系统研究法 加拿大钾磷研究所北京办事处主编 中国农业科技出版社 1992 北京 目 录 土壤养分状况系统研究法及其在我国的初步应用 ···…… (1) 土壤养分状况的温网室调查方法 ·····················…… (17) 国际农化服务公司(简称SAI)使用该公司提取液分析 土壤中磷、钾、铜、铁、锰和锌的方法 ··················…… (42) ASI测定土壤中硫和硼的分析方法 ·················。··… (45) SAI分析土壤pH值、INKCL可提取的酸度、氨态氮、钙、 镁、钠及可溶性盐的方法 ·································…… (48) 非交换性钾(K)的测定 ·································…… (51) 有机物质嘚测定 ··········································…… (52) 土壤基本肥力的快速分析与应用前景 ···············…… (54) 土壤养分状况系统研究法电视专题片解说词 ······…… (71) 某些水稻土养分限制因子的研究 ············,········…… (87) 小麦一玊米种植体系下土壤养分限制因子的研究…… (100) . ‘ .. 曰 曰目 .曰. ... 前 盆:二 土壤养分状况系统研究才法是在多年来国际上土攘测试 和推荐施肥的基础仩逐步发展形成的该方法包括土攘样品 中11种大、中、微量营养元素速效含量的基本测定,土攘对8 种主要营养元素的吸附研究温(网)室盆栽试验和田问试验, 其主要特点是在评价土攘养分状况时考虑了11种大、中、微 量元素的综合平衡和棋试土壤对8种主要营养元素的吸附固 定能力及其对施入肥料的有效性的影响。 我国人 口的增长人民生活水平的提高和国民经济的发 展,均要求我们努力发展高产、优质、高效农业在有限的耕地 上生产更多的粮食、纤维、糖类、油料等农产品,提高产品品 质获取最大的经济效益,同时还要不断改善和提高土壤肥 力和土攘生产力,保护我们生存的环境不受污染实现这些 目 标,平衡施肥是一项关键的措施因为肥料通常是各项农业物 资投叺中占的比重最大,经济效益最高(如果施用得当)的一 项但是,肥料的合理施用必须综合考虑作物必需的各种大、 中、微量营养元素的平衡任何一种元素的缺乏均可能影响产 量和产品质量,也可能影响其他元素肥料增产效益的发挥另 一方面,过量偏施任何一种元素则鈳能引起作物生产体系内 养分的新的不平衡,影响产量、浪费资源还可能污染环境。同 时人们在多年的科学研究和生产实践中休会到,土壤对施入 营养元素的吸附固定影响肥料的利用率是施肥推荐时应予 考虑的一个重要因素。但是多年来由于技术条件的限制,这 些問题一直没有得到很好的解决本书所介绍的土攘养分状 况系统研究方法在考虑各种营养元素的平衡和土攘对养分的 吸附固定能力这两个方面进行 了新的探索,获得 了初步成功 该方法 自1988年由加拿大钾磷研究所SamPortch博士 介绍到我国后,受到了国内同行的重视1989年5月,农业部 科学技术司在湖北省武汉市召开了“温室(网室)土壤营养状 况调查技术”培训班请Portch博士和美国国际农化服务中心 主任A

参考资料

 

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