專利名稱：：鎂基耐熱阻尼合金材料及其制備方法
技術領域：
：本發明屬于金屬材料領域，涉及一種鎂基耐熱阻尼減振合金材料及其制備方法。二
背景技術：
：目前金屬材料領域中，以鎂合金作為耐熱和減振阻尼性能受到了普遍重視。CN200910023238.5—種含準晶增強相的高阻尼鎂合金及其制備方法，其合金成分及其重量百分比為0.9%1.0%的鋅，0.15%0.2%的釔，0.6%的鋯。鎂、鋅均為工業純鎂和工業純鋅；合金元素釔、鋯分別采用鎂-30%釔，鎂-30%鋯中間合金形式加入；通過預熱、熔煉和成型，制備出含準晶增強相的高阻尼鎂合金。但這種材料制備的元素控制嚴格，并且僅靠有限的釔形成的準晶增強相，耐熱作用有限。CN200910104559.8公開了一種錫鋁f丐耐熱鎂合金，其成分按重量百分比包括錫25%、鋁13%和鈣0.52%，余量為鎂。可以看出，由于合金中的耐熱元素加入有限，耐熱作用的提高受到限制。三
發明內容本發明的目的就是針對上述技術缺陷，提供一種鎂基耐熱減振合金材料，該材料通過在基體中提供穩定團狀化合物，能夠同時提高了合金的耐熱和減振作用。本發明的另一目的是提供上述鎂基耐熱阻尼合金材料合金材料的制備方法，該方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。本發明的目的是通過以下技術方案實現的—種鎂基耐熱減振合金材料，該合金材料以鎂合金為基體，在鎂合金基體上均勻分布著團狀的化合物復合體，該合金材料的化學成分的重量百分含量A1為6%9%，Sr為5^8^，Si為2^8^，Pb為2^4^，Zn為3^7^，Fe為l^2^，C為0.030.09%，Gd為0.5%1.5%，Dy為0.5%1.5%，Y為1.1%2.5%，其余為Mg。上述鎂基耐熱減振合金材料的制備方法，其制備過程如下分別按占原料總重A1為6%9%，Sr為5%8%，Si為2%8%，Pb為2%4X，Zn為3X7X，Fe為lX2X，C為0.03-0.09%，Gd為0.5%1.5%，Dy為0.5%1.5%，Y為1.1%2.5%，其余為Mg進行配料；將上述鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳各成份置于用SF6氣體保護的加熱容器內熔化而形成鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳合金液；C以碳粒形式加入，碳粒尺寸為0.l-lmm，Sr通過含占質量百分數25%的鎂鍶合金加入，其余以純物質形式加入；當合金液被加熱到70572(TC時，將配好的稀土Y、Gd、Dy用鐘罩壓入合金液，稀土金屬的顆粒尺寸為l-3mm，保溫5IO分鐘，即可澆鑄成相應鑄件；形成的鑄件置于80-ll(TC的熱處理爐中保溫0.6-0.9小時后，取出便得到所需耐熱減振合金。本發明相比現有技術的有益效果如下本發明的鎂基耐熱阻尼減振合金由于材料在合成過程中，鐵和硅、鐵和鋁、鐵和鋅、硅和鍶、鉛和鍶等反應易形成有害硬質的針狀化合物，針狀對基體的割裂破壞作用大，嚴重降低了合金的力學性能，稀土元素鏑、禮和釔為表面活性元素，可以在化合物凝固長大過程中干擾物相的某一擇優生長，抑制了針狀化合物的形成。釔和釓可以和硅、鋅、鐵形成化合物。鏑可以和硅、鋁、鐵形成化合物。稀土元素形成的化合物和硅鍶化合物、鎂硅化合物、鐵硅化合物、鐵鋅化合物、鐵鋁化合物有良好的親和作用，可以將合金中的硅鍶化合物、鎂硅化合物、鐵硅化合物、鐵鋅化合物、鐵鋁化合物等結合團聚形成團狀的化合物復合體，分布在柔韌的基體固溶體中。鏑有細化固容體晶粒的作用。在合金凝固時碳和鋁形成的細小的質點，這些細小的質點成為固溶體和化合物復合體形核的核心，增加了固溶體和化合物粒子的數量，增大了化合物復合體的彌散程度，促使化合物復合體分布均勻。本發明合金材料的鋅鋁基體中形成大量的團狀化合物復合體，化合物復合體中硬質硅鍶化合物、鎂硅化合物、鐵鋁化合物相間融于有一定韌性的鎂鉛化合物、稀土鐵硅鋅化合物中，這種細小的硬質化合物復合體又處于韌性固溶體包圍中。化合物復合體與基體形成的界面以及化合物復合體內部多重化合物相形成的界面形成若干的內耗源，因此狀稀土化合物復合體的作用是有效切斷振動的傳播，從而大大提高了合金的減振阻尼作用。在化合物復合體中存在高熔點的硅鍶、鎂硅、稀土鐵硅穩定化合物，不僅強度高，而且不易分解，有效提高了合金的耐熱作用和抗磨作用。本發明的合金性能見表1。本發明的合金制備工藝簡便，生產的合金材料性能好，而且生產成本低，非常便于工業化生產。四圖1為本發明實施例六制得的耐熱減振合金的金相組織。圖中，黑色區的為固溶體枝晶，白色為化合物復合體。五具體實施方式實施例一按占原料總重A1為6%，Sr為5%，Si為2%，Pb為2%，Zn為3%，Fe為1%，C為O.03X，Gd為0.5X，Dy為0.5X，Y為1.1%，其余為Mg進行配料；將上述鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳各成份置于用SF6氣體保護的加熱容器內熔化而形成鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳合金液；C以碳粒形式加入，碳粒尺寸為0.l-lmm，Sr通過含占質量百分數25%的鎂鍶合金加入，其余以純物質形式加入，純鋁塊、純硅塊、純鉛塊、純鋅塊、純鐵塊、純鎂塊；當合金液被加熱到70572(TC時，將配好的稀土Y、Gd、Dy用鐘罩壓入合金液，稀土金屬的顆粒尺寸為l-3mm，保溫510分鐘，即可澆鑄成相應鑄件；形成的鑄件置于80-ll(TC的熱處理爐中保溫0.6-0.9小時后，取出便得到所需耐熱減振合金。實施例二按占原料總重A1為9%，Sr為8%，Si為8%，Pb為4%，Zn為7%，Fe為2%，C4為0.09%，Gd為1.5%，Dy為1.5%，Y為2.5%，其余為Mg進行配料；其制備過程同實施例實施例三按占原料總重A1為7%，Sr為7%，Si為6%，Pb為3%，Zn為4%，Fe為1.5%，C為0.05%，Gd為1%，Dy為1%，Y為2%，其余為Mg進行配料；其制備過程同實施例一。實施例四(合金成份不合要求的實例)按占原料總重A1為10%，Sr為9%，Si為9%，Pb為5%，Zn為7%，Fe為3%，C為O.1%，Gd為1.5%，Dy為1.5%，Y為1.5%，其余為Mg進行配料；其制備過程同實施例一。實施例五(合金成份不合要求的實例)按占原料總重A1為9%，Sr為8%，Si為8%，Pb為4%，Zn為7%，Fe為2%，C為O.09X，Gd為2X，Dy為2X，Y為2.7X，其余為Mg進行配料；其制備過程同實施例一。由實施例四、五可見，合金材料的成份不在適當的范圍內，其抗拉強度和阻尼性能降低。實施例六按占原料總重A1為6%，Sr為5%，Si為2%，Pb為2%，Zn為3%，Fe為2%，C為O.09X，Gd為0.5X，Dy為1.5X，Y為1.5X，其余為Mg進行配料；其制備過程同實施例一。得到的合金材料的金相組織如圖l所示。表1中對比合金1、2是現有技術的產品，產品一至產品五為采用本發明方法制得的合金材料，其中產品四與產品五中成份不在設計要求的含量范圍內，供對比。表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由上表可見，合金中Al、Sr、Pb、Si、Zn、C、Fe、Gd、Dy、Y含量在本案范圍內增加，阻尼性能提高，高溫力學性能也提高；如果Al、Sr、Zn、C、Fe、Pb、Si、Gd、Dy、Y含量超出本案范圍，稀土化合物數量太多，形成網狀，會明顯降低材料的室溫和高溫力學性能。權利要求一種鎂基耐熱減振合金材料，該合金材料以鎂合金為基體，在鎂合金基體上均勻分布著團狀的化合物復合體，該合金材料的化學成分的重量百分含量Al為6％～9％，Sr為5％～8％，Si為2％～8％，Pb為2％～4％，Zn為3％～7％，Fe為1％～2％，C為0.03-0.09％，Gd為0.5％～1.5％，Dy為0.5％～1.5％，Y為1.1％～2.5％，其余為Mg。2.權利要求1所述鎂基耐熱減振合金材料的制備方法，其制備過程如下分別按占原料總重A1為6X9X，Sr為5%8%，Si為2X8X，Pb為2%4%，Zn為3^7^，Fe為l^2^，C為0.03-0.09%，Gd為0.5%1.5%，Dy為0.5%[1.5%，Y為1.1%2.5%，其余為Mg進行配料；將上述鋁、鍶、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳各成份置于用SF6氣體保護的加熱容器內熔化而形成鋁、銀、硅、鉛、鋅、鐵、鎂、碳合金液；C以碳粒形式加入，碳粒尺寸為0.l-lmm，Sr通過含占質量百分數25%的鎂鍶合金加入，其余以純物質形式加入；當合金液被加熱到70572(TC時，將配好的稀土Y、Gd、Dy用鐘罩壓入合金液，稀土金屬的顆粒尺寸為l-3mm，保溫5IO分鐘，即可澆鑄成相應鑄件；形成的鑄件置于80-ll(TC的熱處理爐中保溫0.6-0.9小時后，取出便得到所需耐熱減振合金。全文摘要本發明提供一種鎂基耐熱減振合金材料及其制備方法，該材料通過在基體中提供穩定團狀化合物，能夠同時提高了合金的耐熱和減振作用。該方法工藝簡單，生產成本低，適于工業化生產。該合金材料以鎂合金為基體，在鎂合金基體上均勻分布著團狀的化合物復合體，該合金材料的化學成分的重量百分含量Al為6％～9％，Sr為5％～8％，Si為2％～8％，Pb為2％～4％，Zn為3％～7％，Fe為1％～2％，C為0.03-0.09％，Gd為0.5％～1.5％，Dy為0.5％～1.5％，Y為1.1％～2.5％，其余為Mg。文檔編號C22C23/02GK101787474SQ201010112490公開日2010年7月28日申請日期2010年2月23日優先權日2010年2月23日發明者王玲,趙浩峰申請人:南京信息工程大學