例1
[0077]本對比例提供了一種含Zn、Ag和重稀土 Gd的組照鎂合金及其制備方法，與實施例1 的區別在于:除Gd、Zn、Zr外，另外添加了 0.5wt. %的Ag，同時由于Ag會降低合金的固相線， 為防止過燒，固溶處理為480°C下固溶2h，然后在500°C下固溶12h，隨后在90°C熱水中淬火。 由此獲得的T6態鎂合金室溫拉伸抗拉強度為385-400MPa、屈服強度為270-280MPa、延伸率 為1.3-2.1%，腐蝕速率為18.611^.〇11- 2*(1-1。
[0078] 對比例2
[0079]本對比例提供了一種含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金及其制備方法，與實施例1的 區別僅在于:在制備方法中，步驟2采用一步固溶處理，固溶溫度為500°C，時間為12h。由此 獲得的T6態鎂合金室溫拉伸抗拉強度為380-410MPa、屈服強度為270-300MPa、延伸率為 1 · 0-1 · 8 %，腐蝕速率為7 · 5mg · cm-2 · d-1 〇
[0080] 對比例3
[0081] 本對比例提供了一種含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金及其制備方法，與實施例1的 區別僅在于:在制備方法中，步驟2采用一步固溶處理:520°C下固溶12h。由此獲得的T6態鎂 合金合金固溶過程中發生過燒，強度僅150-180MPa，未及屈服即斷裂。腐蝕速率為10.6mg· cm-2 · d-、
[0082] 對比例4
[0083] 本對比例提供了一種含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金及其制備方法，與實施例1的 區別僅在于:在制備方法中，步驟2采用采取兩步固溶處理:500°C下固溶2h，然后在520°C下 固溶5h，隨后在90°C熱水中淬火。由此獲得的T6態鎂合金室溫拉伸抗拉合金室溫拉伸抗拉 強度為370-39010^、屈服強度為250-26010^、延伸率為1.3-1.9%、腐蝕速率為7.011^*〇11 -^d- 1。
[0084] 對比例5
[0085]本對比例提供了一種含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金及其制備方法，與實施例1的 區別僅在于:在制備方法中，步驟3采用采取一步時效處理:采取單步時效處理，時效溫度為 200°C，時間10h。由此獲得的T6態鎂合金室溫拉伸抗拉合金室溫拉伸抗拉合金室溫拉伸抗 拉強度為380-400MPa、屈服強度為280-310MPa、延伸率為3.2-3.7% .腐蝕速率為4.8mg · cm-2 · d-、
[0086]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述 特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影 響本發明的實質內容。
【主權項】
1. 一種含Zn和重稀土Gd的鑄造鎂合金，其特征在于，包含如下重量百分含量的各組分： Gd 10~18%，Zn 0.5~2%，Zr0.3~0.7%，不可避免的總量小于0.02%的雜質，余量為Mg。2. -種如權利要求1所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： 51、 秤取原料，所述原料為:鎂錠，工業純Zn，Mg-Gd中間合金，Mg-Zr中間合金； 52、 熔煉、鑄造:先將鎂錠置入有溶劑保護或SF6和CO2的混合氣體保護的坩堝中熔化，然 后依次加入工業純Zn、Mg-Gd中間合金、Mg-Zr中間合金，攪拌至各組份充分熔化且混合均 勻，形成熔體;靜置之后，將熔體進行精煉處理，冷卻后進行澆鑄形成鎂合金； 53、 將步驟S2鑄造的鎂合金進行固溶處理:采取兩步固溶處理，然后在80-100°C熱水中 淬火，得T4態鎂合金； 54、 將步驟S3制備的T4態鎂合金進行時效處理:采取單步時效處理，然后在15-30°C冷 水中淬火，得T6態鎂合金，即得所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金。3. 如權利要求2所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟Sl 中，所述原料按照合金室溫拉伸抗拉強度和屈服強度要求大于400MPa的技術需求所設計的 合金成分計算原料需要的重量百分比來秤取，原料秤取后需在烘箱中預熱至200°C待用。4. 如權利要求2所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟S2 中，所述依次加入工業純Zn、Mg-Gd中間合金、Mg-Zr中間合金具體為當鎂錠恪化溫度升至 690°C時加入工業純Zn，當溫度繼續升高達到720°C時，將Mg-Gd中間合金加入到熔體中，待 爐溫升至780°C后加入Mg-Zr中間合金。5. 如權利要求2所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟S2 中，所述精煉處理具體為待熔體溫度降至760°C加入精煉劑開始精煉處理;所述冷卻至710-750°C后進行澆鑄。6. 如權利要求2所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟S3 中，所述兩步固溶處理具體為：先在480-500°C下固溶l_2h，然后在510-530°C下固溶10-50h;步驟S4中，所述單步時效處理的溫度為175-225°C，處理時間為32-128h。7. 如權利要求2所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，還包括 對步驟S4獲得的T6態鎂合金進行室溫拉伸實驗和合金腐蝕速率測試。8. 如權利要求7所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于， 所述室溫拉伸實驗采用拉伸機為Zwick BTC-FR020TN.A50型電子萬能材料試驗機，彈 性階段、屈服階段、塑性階段的拉伸速率分別為〇.5mm/min，0.2mm/mir^Plmm/min。9. 如權利要求7所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，所述合 金腐蝕速率測試采用靜態鹽水浸泡實驗，具體測試方法為： A、 先用水磨砂紙將T6態鎂合金樣品表面的氧化層去掉，然后用金相砂紙進行細磨，再 用蒸餾水沖洗后暖風吹干，稱出T6態鎂合金樣品的原始重量W 0; B、 將經步驟A處理的T6態鎂合金樣品用腐蝕介質浸泡，腐蝕后的T6態鎂合金樣品用蒸 餾水沖洗干凈暖風吹干，然后用鉻酸溶液清洗以除去T6態鎂合金樣品表面的腐蝕產物； C、 將經步驟B處理的T6態鎂合金樣品取出后用蒸餾水沖洗干凈后暖風吹干，用分析天 平稱出腐蝕后的T6態鎂合金樣品重量W1, WjPWo之間的差值即為樣品的失重量;樣品腐蝕速 率的計算公式(1)為：其中，Vcott為腐蝕速率，單位為mg/cm2 ?天； Wo為樣品腐蝕前的質量，單位為mg; Wi為樣品腐蝕后的質量，單位為mg; S為樣品的表面積，單位為cm2; T為腐蝕時間，單位為天。10.如權利要求9所述的含Zn和重稀土 Gd的鑄造鎂合金的制備方法，其特征在于，步驟B 中，所述的腐蝕介質為5%NaCl的鹽水，采用分析純的NaCl和蒸餾水配制而成;所述浸泡溫 度為25 ± 2°C，浸泡時間為72h;所述的鉻酸溶液包括200g/L CrO3和IOgAAgNO3，鉻酸溶液溫 度為 35-40°C。
【專利摘要】本發明公開了一種含Zn與重稀土Gd的高強度鑄造鎂合金及制備方法。所述鎂合金包含的各成分及重量百分比為：Gd10～18％，Zn0.5～2％，Zr0.3～0.7％，不可避免的總量小于0.02％的雜質，余量為Mg。所述制備方法包括：原料秤取，熔煉，鑄造及后續熱處理。所述熔煉在溶劑或SF6和C02混合氣體保護下進行，所述后續熱處理為將前述鎂合金進行兩步固溶處理和單步時效處理。本發明工藝簡單，生產效率高，易應用于工業生產。所制備合金在室溫下抗拉強度可達400-430MPa，屈服強度可達290-330MPa，高于目前市場上其他商用鎂合金，可應用于汽車制造、航空航天等多個領域，滿足多種應用場合的需要。
【IPC分類】C22C23/06, C22F1/06, C22C1/03, G01N17/00, G01N5/04
【公開號】CN105483485
【申請號】CN201510900499
【發明人】吳玉娟, 容偉, 彭立明, 陳娟, 張宇, 丁文江
【申請人】上海交通大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月8日