[发明专利]一种耐腐蚀稀土镁合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐腐蚀稀土镁合金及其制备方法，属于金属材料合金技术领域。其中，耐腐蚀稀土镁合金由以下质量百分比的组分组成：0.35%—1.15%Al，0.8%—1.2%Ce，1.1%—2.1%Ho，8.5%—10.5%Y，其余为Mg和一些不可避免的杂质元素。本发明的耐腐蚀稀土镁合金具有优异的力学性能和超强的耐腐蚀性能，最佳工艺处理的最优合金在室温（20℃）和225℃的抗拉强度为322MPa、296MPa，腐蚀速率为0.16mg·cm^‑2·h^‑1。本发明的耐腐蚀稀土镁合金满足了多环境条件下对合金力学性能和耐腐蚀性能的要求。

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀稀土镁合金，同时还提供一种该耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，属于金属材料合金技术领域。

背景技术

镁合金因具有密度低、易于铸造和切削加工、较高的比强度和比刚度、无污染易于回收等优点，被认为是21世纪的朝阳产业，也有着21世纪绿色环保工程材料的美誉。虽然镁合金具有巨大的发展潜力，能够应用于众多行业和领域，但常规镁合金存在一些缺点，如高温性能差和耐腐蚀性能差等，严重限制了镁合金在多环境条件下的应用和推广。因此，改善镁合金的性能，开发出既具有高强耐热，又具有超强耐腐蚀性能的镁合金，进而扩大其应用范围，以及其在更高端领域的应用显得尤为重要。中国专利公开号CN109913724A公开了一种含As耐蚀Mg-Gd-Y系合金及其制备方法，合金由重量百分比为5.0～11.0％Gd、2.0～5.0％Y，0.01～3.0As和Mg组成，其合金虽具有良好的耐蚀性，然而合金中所添加的As或者As形成的无机砷化物为致癌物，且砷的氧化物具有很强的毒性，严重影响了镁合金的绿色环保的特性。另外中国专利公开号CN107574392A公开了一种固溶和时效后均采用液氮进行淬火和深冷处理的工艺来提高Mg-Y-Nd基合金耐腐蚀性能的处理方法，此方法由于采用液氮进行淬火，极易造成合金淬裂，影响合金成品率。目前具有良好耐腐蚀性能的镁合金，在一定程度上存在如以牺牲环保、牺牲成品率为代价、以复杂的劳动强度为代价等问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种耐腐蚀稀土镁合金。

本发明的第二目的在于提供一种成品率高的耐腐蚀稀土镁合金制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了耐腐蚀稀土镁合金，由以下重量百分比的组分组成：0.35％—1.15％Al，0.8％—1.2％Ce，1.1％—2.1％Ho，8.5％—10.5％Y，其余为Mg和一些不可避免的杂质元素。

所述不可避免的杂质元素的含量不超过0.03％。

除Mg外合金元素的总量不超过13.6％。

本发明的耐腐蚀稀土镁合金的制备方法，包括以下步骤：(1)取原料纯Mg铸锭、纯Al铸锭，Mg-Ce、Mg-Ho和Mg-Y中间合金，所有原材料纯度均不低于99.95％，合金熔炼采用中频电磁感应炉，合金熔炼温度715—735℃，熔炼时间25—45min，浇注温度690—710℃，模具选用预热290—310℃的钢制模具，制备合金铸锭；(2)将制备的合金铸锭进行固溶处理，在温度为485—505℃固溶20—30h，出炉后采用100℃热水淬火；采用压缩蠕变时效的处理工艺对固溶后合金进行压缩蠕变时效，压缩蠕变时效温度为175—195℃，应力为90—110MPa，压缩蠕变时效时间为12—20h，得合金。

步骤(1)中，熔炼时采用体积比为1:99的SF₆和CO₂混合气体进行保护。