【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属合金材料制备，具体涉及一种耐热耐蚀镁合金及其制备方法。
技术介绍
1、镁合金具有较高的比强度和比刚度，密度低，镁合金还具有优异的铸造性能、切削加工性能及高的阻尼抗振性能，在现有金属结构材料体系中有独特的优势，有着广阔的应用前景，近年来镁合金作为结构材料在航空航天、电子通讯以及汽车工业等行业的应用越来越广泛。
2、但是总体上来说，镁合金材料的应用还受到很多因素的制约，其中不可忽视的原因有镁合金的高温力学性能较差，耐环境腐蚀性能差，并且高性能镁合金的生产成本较高。合金化是提升镁合金性能最简单有效地方法，国内外广泛开展了合金化提高镁合金力学性能、耐蚀性能方面的研究工作，其中以添加re、ca、al、zn、sn、be、si、th、ag、li等元素较为普遍，但也容易导致镁合金成本偏高、综合性能不优异等问题，在实际生产中还存在制约因素。
3、因此，对镁合金合金化方面探索应控制昂贵的稀土元素添加量，综合高效地发挥多组元添加的有益效果，充分发挥各组元在提升镁合金性能方面的优势，获得综合性能优异的镁合金材料。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种耐热耐蚀镁合金及其制备方法。本专利技术通过多组元合金化的方法改善镁合金的显微组织，在提高镁合金高温力学性能和耐热性能的基础上，同时使得合金的耐腐蚀性能得到显著提高。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术提供一种耐热耐蚀镁合金，包括以下质量份数的组分：1.5～2.
4、进一步的，不可避免的杂质元素的含量不超过0.02份。
5、本专利技术还提供一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，称取各组分原料并将其熔炼铸造成铸态合金，将铸态合金经过固溶处理和时效处理后制得耐热耐蚀镁合金。
6、进一步的，以镁、铝、锌、mg-ca、mg-v、mg-nb、mg- gd中间合金为原料进行熔炼铸造，具体步骤为：
7、s1、在气体保护下将原料镁、铝、锌于中频感应熔炼炉中熔化；
8、s2、待熔体温度达到680～690℃时加入原料mg- ca、mg-v、mg-nb、mg- gd中间合金，保温5～10min，然后升温至720～730℃，保温15～20min，浇铸得到铸态合金。
9、进一步的，s2中浇铸采用钢制模具得到铸态合金。
10、进一步的，所述固溶处理温度为450～470℃，时间为12～14h。
11、进一步的，所述时效处理为分级时效处理，所述分级时效处理为先低温后高温时效处理。
12、进一步的，所述低温时效处理的温度为190～200℃，低温时效处理的时间为8～10h；所述高温时效处理的温度为220～230℃，高温时效处理的时间为3～4h。
13、本专利技术的有益效果在于：
14、（1）铝是镁合金中常用的合金化元素之一，铝在mg中的最大溶解度为12.7%，少量铝的添加能够显著细化晶粒，提高镁合金的腐蚀电位，本专利技术中铝的添加量控制在1.5～2.0%，少量的铝能够与钒和铌元素优先形成化合物，既能发挥铝元素的有益效果，又能使合金中不形成β(mg17al12)相，因为β相是降低镁合金耐蚀性和耐热性的重要因素；
15、（2）铌的熔点很高，镁合金中添加铌能够使显微组织得到细化，同时形成细小弥散分布的铝-铌析出相，优化显微组织中析出相的分布，改善合金的室温和高温力学性能，同时能够降低第二相和基体的电位差，增强基体的耐蚀性，从而可以降低合金的腐蚀速率；
16、（3）镁合金中添加适量的钒能够显著细化镁合金组织，是一种有效的晶粒细化剂，同时钒的添加能够形成细小的铝-钒相，改善镁合金的组织形貌和其他相分布，同样钒的添加能够提升自腐蚀电位，稳定表面膜的稳定性进而提升镁合金的耐腐蚀性能；
17、（4）锌能够提升镁合金的塑韧性，同时提高有害杂质fe、ni、cu在合金中的允许浓度，改善耐腐蚀性能。另外本专利技术的耐热耐蚀镁合金，原料广泛易得，合金生产成本不高，合金制备工艺成熟稳定，有大批量生产的基础。
18、综上所述，本专利技术所述耐热耐蚀镁合金，组分简单，合金中稀土元素含量不高，整体价格低廉，通过多组元合金化的方法将提高镁合金的力学性能和耐腐蚀性能有效结合起来，复合合金化后镁合金性能得到明显改善，室温和高温力学性能得到显著改善，同时耐腐蚀性能也非常优异。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种耐热耐蚀镁合金，其特征在于：包括以下质量份数的组分：1.5～2.0份Al，0.8～1.0份Ca，1.2～1.6份Zn，1.3～1.5份V，1.5～2.5份Nb，2.5～3.0份Gd，余量为Mg以及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种耐热耐蚀镁合金，其特征在于：不可避免的杂质元素的含量不超过0.02份。
3.根据权利要求1~2任意一项所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：称取各组分原料并将其熔炼铸造成铸态合金，将铸态合金经过固溶处理和时效处理后制得耐热耐蚀镁合金。
4.根据权利要求3所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：以镁、铝、锌、Mg-Ca、Mg-V、Mg-Nb、Mg- Gd中间合金为原料进行熔炼铸造，具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：S2中浇铸采用钢制模具得到铸态合金。
6.根据权利要求3所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：所述固溶处理温度为450～470℃，时间为12～14h。
7.根据权利要求3所述的一
8.根据权利要求7所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：所述低温时效处理的温度为190～200℃，低温时效处理的时间为8～10h；所述高温时效处理的温度为220～230℃，高温时效处理的时间为3～4h。
...【技术特征摘要】
1.一种耐热耐蚀镁合金，其特征在于：包括以下质量份数的组分：1.5～2.0份al，0.8～1.0份ca，1.2～1.6份zn，1.3～1.5份v，1.5～2.5份nb，2.5～3.0份gd，余量为mg以及不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种耐热耐蚀镁合金，其特征在于：不可避免的杂质元素的含量不超过0.02份。
3.根据权利要求1~2任意一项所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：称取各组分原料并将其熔炼铸造成铸态合金，将铸态合金经过固溶处理和时效处理后制得耐热耐蚀镁合金。
4.根据权利要求3所述的一种耐热耐蚀镁合金的制备方法，其特征在于：以镁、铝、锌、mg-ca、mg-v、mg-nb、mg- gd中...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈君，李梅菊，李全安，张清，朱利敏，陈晓亚，郭希宽，李盼盼，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。