一种添加Ag增强的镁锂合金制造技术

技术编号:1798075 阅读:213 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供的是一种添加Ag增强的镁锂合金。它是由纯镁、纯锂、纯铝、纯锌、纯银熔炼而成的,合金的成分以的重量百分比为Li:8%、Al:2.5-3.5%、Zn:1.0-1.5%、Ag:0.2-1.0%,余量为Mg。本发明专利技术在保持高强度的基础上,能提高合金塑性、时效稳定性、耐高温性能。采用本发明专利技术的方法制成的新型镁锂合金,其机械性能为:室温下,抗拉强度:190~260MPa,屈服强度:160~250MPa,延伸率为:18~35%,抗冲击韧性为:290~470KJ/m↑[2],密度为:1.25~1.52g/cm↑[3];150℃下,抗拉强度:130~200MPa,屈服强度:120~180MPa,延伸率为:15~28%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种合金,具体的说是一种添加Ag增强的镁锂合金。(二)
技术介绍
镁锂合金被认为是最轻的结构金属,它不仅具有极低的密度,高的比强度、 比刚度,还具有良好的磁屏蔽、防震等性能,因此在通讯电子工业、军工和航空 航天工业等领域具有广阔的发展前景。但由于镁锂合金的强度较低,时效稳定性和耐腐蚀性差,制约了镁锂合金的 发展。通常,加入合金元素是有效提高镁锂合金性能的方法。张密林等人公开的 专利(一种高强度的镁锂合金,公开号CN101121981A)中,添加了A1、 Zn、 Ce对合金进行增强,制备了ot单相镁锂合金,其具有较高的强度。但其Li的含量 在7wt。/。以下,对于合金密度的降低效果不明显,而且a单相为密排六方结构,塑 性较差;周铁涛等人公开的专利(一种含锂镁合金材料及其制备方法,公开号 CN 1605650A)中加入A1、 Zn、 Zr、 RE等作为合金元素,制备了具有较高强度 和较低密度的镁锂合金。但其Li的含量超过llwt。/。,这势必会增加合金的成本, 而且造成合金的耐腐蚀性和热稳定性的急剧下降;D.K.Xu等人(D. K. Xu, L. Liu, Y. B. Xu, Scripta Materialia. 285. 57(2007)),在镁锂合金中加入了Zn、 Y对合金进 行增强,得到了强度较高且塑性较好的合金。但由于加入Zn的量在3wt。/。以上, 不但增加了合金的密度,而且合金的组织及性能稳定性差,易产生过时效问题。在合金中添加Ag,能够抑制a相生长而促进P相生长的作用;同时Ag添 加的镁锂合金稳定性提高,抗蠕变性能和耐高温性能提高。由于Ag的熔点较高, 所以熔炼的温度高、时间长,而Li又容易被氧化,在熔炼过程中会发生氧化夹 杂同时使合金的成分发生变化。采用真空熔炼的方法,可以避免原料与空气接触, 极大程度的避免了氧化;同时在交变电磁场作用下,物料内部产生涡流从而起 到搅拌的作用,能够使炉中熔体的成分和温度均较均匀。尽管国内外学者对镁锂合金的研究做了大量工作,但是添加Ag来增强镁锂 合金性能的文献,目前尚未见报道。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在保持高强度的基础上,提高合金塑性、时效稳 定性、耐高温性能的一种添加Ag增强的镁锂合金。本专利技术的目的是这样实现的它是由纯镁、纯锂、纯铝、纯锌、纯银熔炼而成的,合金的成分的重量百分比为Li: 8%、 Al: 2.5-3.5%、 Zn: 1.0-1.5%、 Ag: 0.2-1.0%,余量为Mg。本专利技术中还可以含有Y元素,所述的Y元素以镁钇中间合金的形式加入, Y元素的重量比含量为1.0%。本专利技术将Ag加入镁锂合金中。该合金由纯镁、纯锂、纯铝、纯锌、纯银以 及镁钇中间合金熔炼而成,其纯度均在99.95%以上。熔炼在真空感应熔炼炉中 进行。熔炼之前先将炉内抽至真空状态,再充入保护气(氩气),然后开始熔炼 (整个熔炼过程均处于氩气保护状态下),熔炼后的熔体浇铸到金属模具中,得 到铸态合金。所得到的铸态合金在350il(TC下进行均匀化处理,然后把均匀化 处理后的合金进行变形加工(挤压或轧制),得到变形态合金。Ag具有显著改善 Al、 Zn强化镁锂合金组织及性能稳定性的作用,同时能增强时效强化效应,以 及提高镁锂合金的高温强度和抗蠕变能力。同时Li含量的升高使合金处于a+(3 双相区,以及合金元素的加入,使得合金在保持较高强度的基础上,提升了合金 的塑性,并且降低了合金的密度。采用本专利技术的方法制成的新型镁锂合金,其机械性能为室温下,抗拉强度 190 260MPa,屈服强度160 250MPa,延伸率为18 35%,抗冲击韧性为 290 470KJ/m2,密度为1.25 1.52g/cm3; 150'C下,抗拉强度130 200MPa, 屈服强度120 180MPa,延伸率为15 28%。具体实施方式下面举例对本专利技术做更详细地描述 实施例1:镁锂合金的成分以及重量百分比为Li: 8%、 Al: 3%、 Zn: 1%、 Ag: 0.2%,余量为Mg。熔炼在真空感应熔炼炉中进行。熔炼之前先将炉内抽至真空状态,再充入保护气(氩气),然后开始熔炼(整个熔炼过程均处于氩气保护状态下),熔炼后的熔体浇铸到金属模具中,得到铸态合金。所得到的铸态合金在350±10°C下进行均匀化处理,然后把处理后的合金进行变形加工(挤压或轧制),得到变 形态合金。变形态的合金在电子万能试验机上进行力学性能测试,用阿基米德法 测试合金的密度。所得的镁锂合金在室温下,抗拉强度为205 MPa,屈服强度为180 MPa , 延伸率为20%,抗冲击韧性为330KJ/m2,密度为1.40g/cm3; 15(TC下,抗 拉强度135MPa,屈服强度120MPa,延伸率为15%。实施例2:其它实验条件同实施例1,镁锂合金的成分以及重量百分比为Li: 8%、Al: 2.5%、 Zn: 1.5%、 Ag: 0.5%,余量为Mg。变形态的合金在电子万能试验机上进行力学性能测试,用阿基米德法测试合金的密度。所得的镁锂合金在室温下,抗拉强度为210MPa,屈服强度为189MPa, 延伸率为22%,抗冲击韧性为420KJ/m2,密度为I.44g/cm3; 150'C下,抗 拉强度165MPa,屈服强度145MPa,延伸率为18%。实施例3:其它实验条件同实施例1,镁锂合金的成分以及重量百分比为Li: 8%、Al: 3.5%、 Zn: 1.5%、 Ag: 1%,余量为Mg。变形态的合金在电子万能试验机上进行力学性能测试,用阿基米德法测试合金的密度。所得的镁锂合金在室温下,抗拉强度为220MPa,屈服强度为210MPa, 延伸率为24%,抗冲击韧性为350KJ/m2,密度为1.50g/cm3; 15(TC下,抗 拉强度180MPa,屈服强度162MPa,延伸率为22%。实施例4:其它实验条件同实施例1,镁锂合金的成分以及重量百分比为Li: 8%、Al: 3%、 Zm 1%、 Y: 1%, Ag: 0.2%,余量为Mg。变形态的合金在电子万能试验机上进行力学性能测试,用阿基米德法测试合金的密度。所得的镁锂合金在室温下,抗拉强度为240MPa,屈服强度为232MPa, 延伸率为31%,抗冲击韧性为337KJ/m2,密度为1.42g/cm3; 150。C下,抗 拉强度166MPa,屈服强度148MPa,延伸率为18%。实施例5:其它实验条件同实施例1,镁锂合金的成分以及重量百分比为Li: 8%、Al: 3%、 Zn: 1%、 Y: 1%, Ag: 1%,余量为Mg。变形态的合金在电子万能试 验机上进行力学性能测试,用阿基米德法测试合金的密度。所得的镁锂合金在室温下,抗拉强度为255 Mpa,屈服强度为230MPa, 延伸率为32%,抗冲击韧性为320KJ/m2,密度为1.48g/cm3; 15(TC下,抗 拉强度155MPa,屈服强度132MPa,延伸率为15%。权利要求1、一种添加Ag增强的镁锂合金,其特征是它是由纯镁、纯锂、纯铝、纯锌、纯银熔炼而成的,合金的成分的重量百分比为Li8%、Al2.5-3.5%、Zn1.0-1.5%、Ag0.2-1.0%,余量为Mg。2、 根据权利要求l本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种添加Ag增强的镁锂合金,其特征是:它是由纯镁、纯锂、纯铝、纯锌、纯银熔炼而成的,合金的成分的重量百分比为Li:8%、Al:2.5-3.5%、Zn:1.0-1.5%、Ag:0.2-1.0%,余量为Mg。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王君门枢李茹民张密林
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:93[中国|哈尔滨]

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