[发明专利]一种挤压稀土镁锂合金及其挤压成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种合金及其成型方法。

背景技术

镁锂合金是迄今为止无毒金属材料中最轻的合金，不但具有高比强度、高比刚度和良好的切削加工性能，还具有良好的磁屏蔽、防震等性能。在通讯电子工业、军工和航空航天领域中有着广阔的应用前景。但是，由于镁锂二元合金存在的强度不高、加工硬化能力小、热稳定性差等缺点，使得它难以在实际生产中得到应用。

近些年来，研究人员们致力于提高镁锂系合金的综合机械性能、高温变形的热稳定性等，以期使其无法比拟的性能优势转化为实际生产力。例如许道奎等(申请日为2006.11.01、专利公开号为CN1948532A)通过控制合金中Zn/Y比，将准晶相引入镁锂合金中，制备了准晶相强化稀土镁锂合金，将其铸锭在400℃下均匀化处理12小时，之后在200℃下进行挤压成型，获得高强度、较好塑性的变形准晶增强稀土镁锂合金；张密林等发明了一种高强度的镁锂合金，其成分和性能可参阅申请号为200710144339.9的发明专利文件；申请日为2010.07.28、专利公开号为CN101787471A的我国专利，制备了一种高强超韧性低密度超轻镁锂合金，其组成为Mg-5.5％Li-1％Zn-5％Ca-2％Nd，对其铸锭在355℃氩气保护下进行热处理，之后在300℃条件下挤压加工为型材，其挤压合金室温力学性能为抗拉254MPa，屈服221MPa，延伸率21％；申请日为2010.08.25、专利公开号为CN101812620A的我国专利，通过控制合金中锌、钇元素的配比，获的了一种最优配比的镁锌锆钇高强变形镁合金，其室温抗拉强度为279MPa，屈服强度为184MPa，延伸率可达28％。

研究人员们为改善镁合金性能做了大量研究，并取得了很多重要的成果，但是目前关于镁锂系合金研究的相对较少，并且镁锂系合金的加工硬化能力小，热稳定性差的问题仍然没有得到解决。

发明内容

本发明的目的在于提供兼具良好综合力学性能和加工硬化能力的一种挤压稀土镁锂合金及其挤压成型方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种挤压稀土镁锂合金，其特征是：化学成分质量百分比为：锂5.21％±0.521％、锌3.44％±0.344％、钇0.32％±0.032％、锆0.01％±0.001％，余量为镁。

本发明一种挤压稀土镁锂合金挤压成型方法，其特征是：按照质量百分比锂5.21％±0.521％、锌3.44％±0.344％、钇0.32％±0.032％、锆0.01％±0.001％，余量为镁，将化学成分在真空感应炉中的石墨坩埚内进行熔炼，将熔炼炉抽真空至0.1Pa，充入氩气保护进行熔炼，熔炼温度为660～730℃，铸铁模浇注成型，之后进行热挤压成型。

本发明还可以包括：

1、其化学成分质量百分比为：锂5.21％、锌3.44％、钇0.32％、锆0.01％，余量为镁。

2、热挤压成型的条件为温度为300℃、应变速率为0.001s^-1～0.01s^-1或温度为350～400℃、应变速率为0.001～0.1s^-1。

本发明的优势在于：

1、本发明提供一种强度与塑性有较好配合的低稀土含量超轻挤压镁锂合金。

2、本发明合金由于微量稀土元素的添加，形成稀土相化合物，使合金具有较好的热稳定性。

3、本发明合金在本发明提供的热加工区间内通过塑性加工获得的变形镁锂合金，在室温时具有适中强度、较好塑性、较好的加工硬化能力的特点，特别适用于高比强度，安全性要求较高的用材需求。

4、本发明提供的热挤压成型及其变形参数操作简单、易于控制。

附图说明

图1a为本发明的实例所述铸态合金的金相观察，图1b、图1c为铸态合金的扫描电镜观察结合EDS(能谱)分析；

图2a为本发明实例所述铸态合金0.001s^-1的热压缩应力-应变曲线，图2b为本发明实例所述铸态合金0.01s^-1的热压缩应力-应变曲线；