[发明专利]一种含Ho耐热镁合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种含Ho耐热镁合金及其制备方法，按照质量百分比含量含有：Ho：1.0‑12.0％、Y：1.0‑5.0％、Zn：1.0‑4.0％，其余为Mg和杂质；一种含Ho耐热镁合金的制备方法，熔炼；均匀化；变形；时效处理。本发明在长周期有序结构增强MgYZn系镁合金力学性能的基础上，加入稀土元素Ho，通过设计元素含量和制备工艺，实现了动态应变时效与长周期有序结构增强相的结合，并通过均匀化、变形、时效处理控制Ho在基体相中的含量、长周期有序结构增强相类型、形貌及分布，从而实现对于合金微观组织结构的控制，达到同时提高镁合金的高温强度和塑形的目的。

技术领域

本发明涉及一种镁合金及其制备方法，尤其涉及一种含Ho耐热镁合金及其制备方法，属于镁合金及其制造领域。

背景技术

镁合金作为新型的超轻结构材料，是二十一世纪最具发展潜力的金属材料之一。它具有高的比强度、比刚度，良好的热传导性与减震性，同时其机械加工性能良好，生产的零件尺寸稳定，因此在航空航天、汽车等现代工业中有着广泛的应用背景。尤其是航空航天及汽车上的一些部件，如：变速箱箱体、发动机箱盖等，工作温度较高，并且也存在着轻量化的需求。镁及镁合金虽然有较多的优良性能，但镁合金的耐高温性差、强度低，严重限制了镁合金上述工业的应用，具有优良耐热性能的镁合金是急需的重要工业材料。

我国有着丰富的稀土资源，如何合理地开发利用稀土资源对国家的国防工业、航空航天、交通运输等领域具有重大意义。大多数稀土元素与镁原子的尺寸半径相差不大，因此在镁中有着较大的固溶度，在镁合金中添加适量的稀土元素，能起到良好的固溶强化作用；稀土的加入还能够有效改善合金组织及其微观结构，提高合金的室温与高温力学性能，增强镁合金的耐腐蚀性能；同时加入稀土元素还能够在镁合金中析出稳定的弥散相粒子，有很好的沉淀强化作用。2001年，科学家在实验室制备出具有长周期堆垛结构相(long-period stackingordered，LPSO)的MgYZn合金，该合金表现出了极高的室温力学性能，并表现出优良的耐热性能，成为发展高性能耐热镁合金的重要方向。

目前，关于稀土对镁合金性能影响的研究，主要着眼于稀土元素铈、钕、钇等，而对于稀土元素Ho在镁合金中应用的研究尚少。利用Ho元素调控镁合金中的基体相成分同时调控LPSO相结构更是未见报道。如专利201110267052.1、201210399131.2等研究了包括Ho在内的稀土元素对于镁合金力学性能的影响，但均没有涉及Ho对于镁合金基体相成分和LPSO相的调控，也没有对Ho元素对镁合金的耐热性能的影响进行深入研究。深入地研究稀土元素Ho对于镁合金的影响，有利于开发新型的高强、高塑性、耐热稀土镁合金，能够扩展镁合金的合金体系，促进镁合金在工业生产中的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种轻质量、常温和高温环境下的高强度和高塑形的含Ho耐热镁合金及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种含Ho耐热镁合金，按照质量百分比含量含有：Ho：1.0-12.0％、Y：1.0-5.0％、Zn：1.0-4.0％，其余为Mg和杂质。

一种含Ho耐热镁合金的制备方法，按照质量百分比Ho：1.0-12.0％、Y：1.0-5.0％、Zn：1.0-4.0％，其余为Mg准备原料，之后在真空或保护气氛条件下进行熔炼，然后浇铸合金锭或铸件。

本发明还包括这样一些特征：

1.还包括均匀化处理；

2.还包括变形；

3.还包括轧后时效处理；

4.所述均匀化处理温度为300-550℃，均匀化处理时间为0.5-10h；

5.所述变形温度为250℃-400℃，总变形率20-90％，变形完成后加热至300-520℃，保温5-20min，淬火快速冷却；