本发明专利技术涉及一种高强耐热镁合金，按重量百分比含有：Al：6.2~8.1%，Mn：0.25~1.0%，Zn：2.2~5.1%，Zr：0.08~0.12%，Nb：0.002~0.08%，Si：0.08~0.12%，C：0.002~0.02%，B：0.02~0.08%，Ti：0.01~0.08%，Ta：0.002~0.008%，RE：0.2~0.8%，Cu：0.016~0.022%，余量为Mg以及不可避免的杂质，通过特定制备方法使得具有特定微观结构，从而使得强度和耐抗蠕变能得到大幅提高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高强耐热镁合金，按重量百分比含有：Al：6.2~8.1%，Mn：0.25~1.0%，Zn：2.2~5.1%，Zr：0.08~0.12%，Nb：0.002~0.08%，Si：0.08~0.12%，C：0.002~0.02%，B：0.02~0.08%，Ti：0.01~0.08%，Ta：0.002~0.008%，RE：0.2~0.8%，Cu：0.016~0.022%，余量为Mg以及不可避免的杂质，通过特定制备方法使得具有特定微观结构，从而使得强度和耐抗蠕变能得到大幅提高。【专利说明】
本专利技术属于合金材料领域，特别是涉及。
技术介绍
当前轻量化逐渐成为现代汽车的发展方向，镁合金作为最有前途的轻合金在汽车工业中将得到更广泛的应用。而目前汽车上的镁合金件，基本上都是压铸件。现有铸造镁合金中，以AZ91D、AM50等合金的应用最为广泛，这些镁合金具有优良的力学性能、耐腐蚀性能和压铸性能。然而，当工作温度超过120°C时，这些合金的蠕变性能急剧下降，强度也不能满足长期使用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提出一种高强耐热镁合金； 本专利技术的目的之二在于提出一种高强耐热镁合金的制备方法； 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种高强耐热镁合金，所述高强耐热镁合金按重量百分比含有:A1:6.2^8.1%，Mn:0.25~1.0%, Zn:2.2~5.1%，Zr:0.08~0.12%, Nb:0.002~0.08%, Si:0.08~0.12%, C:0.002~0.02%, B:0.02~0.08%, Ti:0.θ1-θ.08%, Ta:0.002~0.008%, RE:0.2~0.8%, Cu:0.016~0.022%，余量为Mg以及不可避免的杂质； 所述高强耐热镁合金的微观结构中，初晶α -Mg在合金中心部位的晶粒粒径为6~8μπι，在表面部位的晶粒粒径为12~20μπι，初晶α-Mg所占的体积分数为48~58%;第二相β -Mg17Al12相在合金中心部位的的晶粒粒径1.8^2.2 μ m，在表面部位的晶粒粒径为2.8^3.6 μ m，第二相β -Mg17Al12相所占的体积分数为32~42%，在晶界上分布NbAl金属化合物，NbAl金属化合物所占比例为1.2~1.8% ； 所述高强耐热镁合金的压缩屈服强度为18(T210MPa，压缩塑性应变为6.2^9.1%，压缩断裂强度为385~410MPa，室温抗拉强度为28(T305MPa。作为优选，所述RE为Y和/或Gd。作为优选，所述RE为富铺混合稀土。作为优选，所述高强耐热镁合金按重量百分比含有:A1:7.28%，Mn:0.85%，Zn:4.1%，Zr:0.09%, Nb:0.03%, S1:0.09%, C:0.009%, B:0.06%, T1:0.05%, Ta:0.006%, RE:0.7%，Cu:0.019%，余量为Mg以及不可避免的杂质。作为优选，所述高强耐热镁合金的微观结构中，初晶α -Mg在合金中心部位的晶粒粒径为6.8 μ m，在表面部位的晶粒粒径为16 μ m,初晶α -Mg所占的体积分数为50% ；第二相β -Mg17Al12相在合金中心部位的的晶粒粒径1.9μπι，在表面部位的晶粒粒径为2.9 μ m，第二相β -Mg17Al12相所占的体积分数为39%，在晶界上分布NbAl金属化合物，NbAl金属化合物所占比例为1.6% ;所述中心部位的晶粒粒径为在合金中心球径3mm范围内晶粒的平均粒径，所述表面部位的晶粒粒径为合金表层以下Imm之内区域内的平均晶粒粒径。一种高强耐热镁合金的制备方法，其特征在于包含如下步骤: (1)按照前述的高强耐热镁合金的组分含量准备好原料，各所述原料分别为纯锭材料和中间合金； (2)在气体保护电阻炉中先熔化纯镁锭，表面采用镁合金覆盖剂保护，完全熔化后，加入各中间合金，待合金完全熔化后进行扒渣，浇铸，得到该高强耐热镁合金铸件； (3)将步骤(2)得到的铸件在箱式电阻炉中进行第一步固熔处理:升温至40(T44(TC，保温l(Tl2h，炉冷到32(T350°C后出炉水淬至室温；然后进行第二步固熔处理:升温到42(T460°C，保温12~14h，炉冷到30(T320°C后出炉水淬至室温；然后进行第三步固熔处理:升温到41(T430°C，保温l(Tl4h，炉冷到30(T32(TC后出炉水淬至室温，得到高强耐热镁合金。作为优选，所述纯镁锭的熔化温度为70(T720°C，加入各中间合金的温度为72(T780°C。作为优选，将步骤(2)得到的铸件在箱式电阻炉中进行第一步固熔处理:升温至430°C，保温12h，炉冷到320°C后出炉水淬至室温；然后进行第二步固熔处理:升温到440°C，保温14h，炉冷到300°C后出炉水淬至室温；然后进行第三步固熔处理:升温到410°C，保温10h，炉冷到320°C后出炉水淬至室温，得到高强耐热镁合金。本专利技术的效果在于: 通过对元素进行选择和具体元素的含量进行搭配，使得镁合金强度和耐热性能得到大幅提升； 通过特定的特定的热处理方法，使得合金韧性得到改善； 通过具体制备方法热处理与具体合金成分和含量的配合，使得微观结构中各相的分布以及晶粒尺寸得到合理配置，使得合金强度、耐热性、韧性，抗蠕变性能得到大幅提高。【具体实施方式】实施例1 一种高强耐热镁合金，所述高强耐热镁合金按重量百分比含有:A1:6.9%，Mn:0.29%，Zn:2.9%, Zr:0.09%, Nb:0.04%, S1:0.09%, C:0.012%, B:0.04%, T1:0.05%, Ta:0.007%, Y:0.58%，Cu:0.018%，余量为Mg以及不可避免的杂质； 所述高强耐热镁合金的微观结构中，初晶α -Mg在合金中心部位的晶粒粒径为6.5μπι，在表面部位的晶粒粒径为18μπι，初晶α-Mg所占的体积分数为51%;第二相β-Mg17Al12相在合金中心部位的的晶粒粒径1.9 μ m,在表面部位的晶粒粒径为3.1 μ m,第二相β -Mg17Al12相所占的体积分数为39%，在晶界上分布NbAl金属化合物，NbAl金属化合物所占比例为1.7% ； 所述高强耐热镁合金的压缩屈服强度为192MPa，压缩塑性应变为7.6%，压缩断裂强度为397MPa，室温抗拉强度为295MPa，在200°C，50MPa条件下，100小时的蠕变量为0.24%，在1500C，50MPa条件下，100小时的蠕变量为0.04%。实施例2: 一种高强耐热镁合金，所述高强耐热镁合金按重量百分比含有:A1:7.28%，Mn:0.85%，Zn:4.1%，Zr:0.09%, Nb:0.03%, Si:0.09%, C:0.009%, B:0.06%, Ti:0.05%, Ta:0.006%, Y 和Gd:0.7%，Cu:0.019%，余量为Mg以及不可避免的杂质； 所述高强耐热镁合金的微观结构中，初晶α -Mg在合金中心部位的晶粒粒径为6.8μπι，在表面部位的晶粒粒径为16μπι，初晶α-Mg所占的体积分数为50%;第二相β -Mg17Al12相在合金中心部位的的晶粒粒径1.9 μ本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强耐热镁合金，其特征在于：所述高强耐热镁合金按重量百分比含有：Al：6.2~8.1%，Mn：0.25~1.0%，Zn：2.2~5.1%，Zr：0.08~0.12%，Nb：0.002~0.08%，Si：0.08~0.12%，C：0.002~0.02%，B：0.02~0.08%，Ti：0.01~0.08%，Ta：0.002~0.008%，RE：0.2~0.8%，Cu：0.016~0.022%，余量为Mg以及不可避免的杂质；所述高强耐热镁合金的微观结构中，初晶α?Mg在合金中心部位的晶粒粒径为6~8μm，在表面部位的晶粒粒径为12~20μm，初晶α?Mg所占的体积分数为48~58%；第二相β?Mg17Al12相在合金中心部位的的晶粒粒径1.8~2.2μm，在表面部位的晶粒粒径为2.8~3.6μm，第二相β?Mg17Al12相所占的体积分数为32~42%，在晶界上分布NbAl金属化合物，NbAl金属化合物所占比例为1.2~1.8%；所述高强耐热镁合金的压缩屈服强度为180~210MPa，压缩塑性应变为6.2~9.1%，压缩断裂强度为385~410MPa，室温抗拉强度为280~305MPa。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，
申请(专利权)人：张霞，
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。