[发明专利]一种高稀土含量的镁钛合金板材的制备方法

说明书

本发明涉及一种高稀土含量的镁钛合金板材的制备方法，是以镁、锌、钛、镁钇中间合金、镁钆中间合金为原料，经真空熔炼炉熔炼、浇铸成型、均匀化处理、轧制成型、时效处理，制成高稀土含量的镁钛合金板材，抗拉强度达477MPa，延伸率达6.4％，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，是先进的制备高稀土含量的镁钛合金板材的方法。

技术领域

本发明涉及一种高稀土含量的镁钛合金板材的制备方法，属于有色金属材料制备及应用的技术领域。

背景技术

镁合金被誉为21世纪最具潜力的绿色环保工程材料，是目前工程应用中最轻的金属结构材料，它具有密度小、比强度和比刚度高、减振性能好、导电导热性能好、机械加工性能优良的特点，在产品结构轻量化、降低能源消耗、减少环境污染方面具有显著的作用，在航空航天、电子工业、国防军工、汽车制造领域得到了较广泛的应用；但镁合金的强韧性低、塑性差、耐高温性能差，使其在工业上的应用受到了极大的局限。

合金化配合合适的轧制成型工艺和热处理工艺能有效的提高镁合金的强韧性，特别是向合金中添加稀土元素和钛元素效果显著，稀土元素对镁合金具有净化合金、改善组织和提高力学性能的作用，而且通过均匀化处理和时效处理能产生显著的析出强化；钛具有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度的特点，被美誉为“太空金属”。钛和镁的晶体结构同为密排六方且具有共格关系，钛元素可作为镁基体中的异质晶核，细化α-Mg晶粒，所以适量的加入钛元素可极大的细化镁合金组织，有效提高合金性能。但钛元素熔点较高与镁具有很低的互溶性，很难直接加入到镁合金中。因此，发展一种高稀土含量的镁钛合金板材对于扩大镁合金应用范围具有重要的意义。

目前，高稀土含量的镁钛合金板材还处于研究阶段，其工艺技术还在科学研究中。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的情况，以镁、锌、钛、镁钇中间合金、镁钆中间合金为原料，经真空熔炼炉熔炼、浇铸成型、均匀化处理、轧制成型、时效处理，制成高稀土含量的镁钛合金板材，以提高镁合金板材的力学性能。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁、锌、钛、镁钇中间合金、镁钆中间合金、氧化镁、水玻璃、去离子水、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

制备方法如下：

(1)预处理固态块体材料

①切块，将镁、锌、镁钇中间合金、镁钆中间合金置于钢质平板上，用机械切制成块，块体尺寸≤20mm×20mm×20mm；

②切块后对镁、锌、镁钇中间合金、镁钆中间合金用无水乙醇进行清洗；

③清洗后置于真空干燥箱中预热干燥，预热干燥温度120℃，真空度2Pa，干燥时间40min；

(2)配制涂覆剂

称取氧化镁50g±1g，量取水玻璃10mL±1mL,、去离子水500mL±1mL，加入混浆机中进行搅拌，搅拌均匀后成乳白色悬浮状液体，即涂覆剂；

(3)制备开合式模具

开合式模具用不锈钢材料制作，模具型腔呈矩形，型腔表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm；

(4)熔炼制备镁合金锭

镁合金锭的熔炼是在真空熔炼炉中进行的，是在中频感应加热、抽真空、氩气底吹、浇铸成型过程中完成的；

①预处理开合式模具

用无水乙醇清洗开合式模具型腔，使之洁净；