一種用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合金材料，特別是涉及一種用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度低、比性能好、減震性能好、導電導熱性能良好、工藝性能良好，因此是航空器、航天器和火箭導彈制造工業中使用的最輕金屬結構材料。但是由于鎂合金易于氧化燃燒、耐熱性差、耐蝕性能差，在潮濕空氣中容易氧化和腐蝕，因此零件使用前，表面需要經過化學處理或涂漆;而且鎂的重量比鋁輕，比重為1.8，強度也較低，只有200?300MPa，主要用于制造低承力的零件。因此，只有進一步改進鎂合金的強度性能，才能更大范圍的在航空航天工業領域利用鎂合金材料的優勢。
【發明內容】
[0003]針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金及其制備方法，制備的用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金能有效提高最終鎂合金材料的強度。
[0004]為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下:
[0005]—種用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金，中間合金的成分包含鎂粉、赤磷粉、硼化鈦、稀土，其中，中間合金的各成分組成按重量百分比分別為:鎂粉:75_80 %，赤磷粉:17-23 %，硼化鈦:1.5-2.5%,稀土: 0.1-0.35 %。
[0006]進一步地，鎂粉的粒度為50-80目。
[0007]進一步地，赤磷粉的粒度為50-100目。
[0008]進一步地，硼化鈦的粒徑在10μηι-30μηι范圍內。
[0009]進一步地，稀土中鑭和鈰的總重量百分含量為30-40%。
[0010]—種上述用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金的制備方法，包含以下步驟:
[0011]步驟1:在常規條件下按照重量百分比準備鎂粉、赤磷粉、硼化鈦、稀土；
[0012]步驟2:將重量比例適中的四種粉末混合攪拌，攪拌時添加適量的無水乙醇；
[0013]步驟3:將攪拌均勻的粉末置入2公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干；
[0014]步驟4:將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入惰性氣體，使加熱爐處于真空狀態下，將加熱爐升溫并保溫；
[0015]步驟5:將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫。
[0016]進一步地，步驟2中是在15°C_25°C的條件下攪拌，攪拌時間為10-15分鐘。
[0017]進一步地，步驟3的中壓制時的溫度為25°C_35°C，壓制時的壓力為60KN-70KN。
[0018]進一步地，步驟4中的真空狀態下的壓力保持在4.5 X 10—3Pa以下，加熱爐升溫到500°C_550°C，保溫時間為1-2小時。
[0019]進一步地，步驟4中的惰性氣體為99.999 %純度的惰性氣體氬。
[0020]本發明的鎂-磷-硼化鈦-稀土四元素中間合金，在生產航空航天器結構件用的鎂合金材料時添加，能有效的提高最終鎂合金材料的強度;使其原來的強度200?300MPa提高至330?405MPa。
【具體實施方式】
[0021]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0022]本發明提供的用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金，中間合金的成分包含鎂粉、赤磷粉、硼化鈦、稀土，其中，中間合金的各成分組成按重量百分比分別為:鎂粉:75-80%，赤磷粉:17-23%，硼化鈦:1.5-2.5% ,稀土:0.1-0.35%。其中，鎂粉的粒度為50-80目，赤磷粉的粒度為50-100目，硼化鈦的粒徑在10μπι-30μπι范圍內，稀土中鑭和鈰的總含量為30-40%，不可避免的雜質小于0.2%。
[0023]本發明提供的用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金的制備方法，包含以下步驟:
[0024]步驟1:在常規條件下按照重量百分比準備鎂粉、赤磷粉、硼化鈦、稀土；
[0025]步驟2:在15°C_25°C的條件下，將重量比例適中的四種粉末混合攪拌，攪拌時添加適量的無水乙醇;攪拌時間為10-15分鐘。
[0026]步驟3:將攪拌均勻的粉末置入2公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干;壓制時的溫度為25°C_35°C，壓制時的壓力為60KN-70KN。
[0027]步驟4:將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入99.999%純度的惰性氣體氬，使加熱爐處于真空狀態下，壓力保持在4.5 X 10—3Pa以下，將加熱爐升溫到500°C_550°C并保溫1-2小時；
[0028]步驟5:將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫。
[0029]實施例一:
[0030]在常規條件下，按重量百分比為:鎂粉:75%，赤磷粉:23 %，硼化鈦:1.5 %、稀土:0.35%準備鎂粉、赤磷粉、硼化鈦、稀土。其中，鎂粉的粒度為80目，赤磷粉的粒度為100目，硼化鈦的粒徑為30μπι，稀土中鑭和鈰的總含量為30%，不可避免的雜質0.15%。
[0031]在15°C的條件下，將重量比例適中的四種粉末混合攪拌，攪拌時添加適量的無水乙醇;攪拌時間為15分鐘。
[0032]將攪拌均勻的粉末置入2公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干;壓制時的溫度為25°C，壓制時的壓力為70KN。
[0033]將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入99.999%純度的惰性氣體氬，使加熱爐處于真空狀態下，壓力保持在4.5X 10—3Pa以下，將加熱爐升溫到550°C并保溫2小時。
[0034]步驟5:將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫。
[0035]制備的用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金，在生產航空航天器結構件用的鎂合金材料時適量添加，能有效的提高最終鎂合金材料的強度，使最終鎂合金材料的強度由原來的260MPa提高到330MPa。
[0036]實施例二:
[0037]在常規條件下，按重量百分比為:鎂粉:76%，赤磷粉:22 %，硼化鈦:1.8 %、稀土:
0.1%準備鎂粉、赤磷粉、硼化鈦、稀土。其中，鎂粉的粒度為75目，赤磷粉的粒度為90目，硼化鈦的粒徑為27μπι，稀土中鑭和鈰的總含量為32%，不可避免的雜質0.1%。
[0038]在17°C的條件下，將重量比例適中的四種粉末混合攪拌，攪拌時添加適量的無水乙醇;攪拌時間為14分鐘。
[0039]將攪拌均勻的粉末置入2公斤容量的模具中，壓制成小塊并烘干;壓制時的溫度為27°C，壓制時的壓力為67KN。
[0040]將制作完成的小塊放置在真空加熱爐中，并充入99.999%純度的惰性氣體氬，使加熱爐處于真空狀態下，壓力保持在4.5 X 10—3Pa以下，將加熱爐升溫到535°C并保溫1.7小時。
[0041 ]步驟5:將加熱完成之后的合金錠隨加熱爐自然冷卻，并包裝入庫。
[0042]制備的用于航空航天結構件用鎂合金性能的新型中間合金，在生產航空航天器結構件用的鎂合金材料時適量添加，能有效的提高最終鎂合金材料的強度，使最終