[发明专利]WE54稀土镁基合金的遗传制法

摘要

本发明涉及一种WE54稀土镁基合金的遗传制法，特别是涉及使用金属遗传性原理于主炉料制备高稀土含量镁基合金遗传制法。以镁-稀土母合金为主炉料、以镁-锆中间合金和工业镁锭为另外两种炉料，以主炉料组织和力学性能的好坏为选料依据，并确定力学性能的遗传性优先于组织遗传性的原则，选用主炉料最后投料顺序、感应熔炼制备WE54镁合金；摈弃非遗传制法生产WE54合金粗放型生产模式；该方法得到的WE54稀土镁基合金铸态压缩强度达到277-246MPa，该合金铸态维氏硬度为77-89HV、该合金室温密度为1.845-1.8554g/cm³，并且该铸态母合金晶粒比较细。

主权项

1、一种WE54稀土镁基合金的遗传制法，其特征在于，步骤和条件如下：(1)、选料WE54目标合金中的锆元素来源于镁-锆母合金炉料；WE54目标合金中的稀土元素来源于镁-混合稀土母合金炉料，该镁-混合稀土母合金的三个限定条件为：①该镁-混合稀土母合金中，每种单一稀土相对组成与WE54目标合金中单一稀土相对组成相同；其中每种单一“稀土相对组成”的定义是：以重量百分比表示的任意一种单一稀土Ri重量占混合稀土总重量∑Ri的重量百分比，即以重量百分比表示为Ri/∑Ri；②该镁-混合稀土母合金的稀土总浓度与WE54目标合金中的稀土总浓度不同，但二者之间必须满足Cm＝A·Cw公式，公式中Cm代表该镁-混合稀土母合金炉料中的稀土总浓度、Cw代表WE54目标合金稀土总浓度、A为系数并且A的范围为1.26—2.21；其中“稀土总浓度”的定义是：以重量百分比表示的混合稀土总重量∑Ri的重量占母合金或目标合金总重量的百分比；③该镁-混合稀土母合金炉料必须是感应熔炼获得，或者将非感应熔炼获得的该母合金在使用前重新感应熔炼一次；WE54目标合金中的基体元素镁来源于三个渠道的总和，三个渠道分别为：①镁-锆母合金炉料中带入的Mg；②镁-混合稀土母合金炉料中带入的Mg；③补足目标合金镁余量所使用的纯金属镁锭；(2)、择料及配比择料及配比为：①步骤(1)中镁-锆母合金炉料选择其中锆浓度20wt.％的镁-锆母合金；②步骤(1)中镁-混合稀土母合金选择在系数A的范围内几种不同稀土总浓度的镁-混合稀土母合金炉料中的压缩强度最高的炉料；③步骤(1)中所涉及的镁-锆母合金、镁-混合稀土母合金和工业纯镁锭中的不可避免的Fe、Si、Cu等杂质总量均小于合金或单质的重量百分比的0.5％；④步骤(1)中所涉及镁-混合稀土母合金炉料中“稀土相对组成”选定在：Y为60.29wt.％、Nd为23.05wt.％、Er为1.58wt.％、Dy为5.55wt.％、Yb为1.59wt.％、Ho为1.58wt.％、Gd为3.96wt.％、La为0.79wt.％和Pr为1.58wt.％，单一稀土占混合稀重量百分比总和为99.97wt.％；⑤步骤(1)中所涉及WE54目标合金中“稀土总浓度”选定在为9.52wt.％：(3)、投料顺序按配比，向感应熔炼坩埚内首先投入覆盖剂，该覆盖剂融化后再投放步骤(1)和(2)选定用于制造WE54目标合金的三种金属性炉料，并且该三种金属性炉料向坩埚内投放顺序依次为：工业纯镁锭、镁-锆母合金和镁-混合稀土母合金炉料中的压缩强度最高的炉料；所述的“覆盖剂”成分构成为6份重量的KCl与4份重量的NaCl混合融化后的混合盐；该混合盐的投料量占WE54目标合金投料量的重量百分比的15％；(4)、熔炼步骤合金的熔炼在以混合盐为覆盖剂的保护下的感应熔炼方式，其中：①所有感应熔炼温度均为740℃，该感应熔炼温度测量是采用在停止感应加热后迅速向融体内插入热电偶测温方式进行的；②所有感应熔炼的熔炼时间控制在投入到熔炼坩埚中的最后一块物料彻底熔化，并以此为初始计时点的此后4分钟截止；(5)、出炉与铸造铸造出炉温度为670℃，出炉铸造方式采用真空虹吸出炉直接铸棒方式；经过上述步骤和条件获得WE54稀土镁基合金。