添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法
阅读：1038发布：2020-06-09
专利汇可以提供添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且为了使AZ91镁 合金 中连续网状分布的B 相变 成断续的小 块 状弥散分布于 晶界 ,提高其的 抗拉强度 和伸长率，本 发明 公开了一种添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法，在铸态AZ91镁合金中添加稀土Nd和Ce元素，所述稀土元素Nd以 质量 分数计为1.0%，所述稀土元素Ce以质量分数计为1.5%，余量为AZ91镁合金，采用常规的 冶炼 方式进行冶炼。，下面是添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法专利的具体信息内容。
添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方
法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法，属于AZ91镁合金性能优化技术领域。
背景技术
[0002] 我国的稀土资源十分丰富,据2003年英国Roskill信息公司公布的数据,我国的稀土储量为2700万t,占世界总蕴量的30·7%。如何大力开发和利用如此丰富的稀土资源已成为我国材料界的一个新的研究热点。现有AZ91镁合金的高温强度、抗蚀性能、焊接性能、铸造性能好,切削加工性能优越,但抗拉强度和伸长率还有待提高。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题：提供添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法，能使AZ91镁合金中连续网状分布的B相变成断续的小块状弥散分布于晶界,提高其的抗拉强度和伸长率，以克服现有技术的不足。
[0004] 本发明的技术方案：一种添加稀土Nd和Ce提高AZ91镁合金抗拉强度和伸长率的方法，在铸态AZ91镁合金中添加稀土Nd和Ce元素，所述稀土元素Nd以质量分数计为1.0%，所述稀土元素Ce以质量分数计为1.5%，余量为AZ91镁合金，采用常规的冶炼方式进行冶炼。
[0005] 所述的稀土Nd元素以Mg-20Nd中间合金的方式添加。
[0006] 所述的稀土Ce元素以Mg-20.72Ce中间合金的方式添加。
[0007] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过在铸态AZ91镁合中添加稀土Nd和Ce后, 能使AZ91镁合金中连续网状分布的B相变成断续的小块状弥散分布于晶界, 并且稀土相能消耗基体中部分Al、RE，使其晶粒细化、弥散强化，此时合金的抗拉强度和伸长率得以提高。
[0009] 具体实施方式：实施例：
采用纯度为99.95%的镁锭、99. 95%的锌锭、99.98%的铝锭、Mg-20Nd中间合金和Mg-20.72Ce中间合金熔配试验合金。采用井式坩埚电阻炉进行合金熔炼,将镁锭加热至
750e熔化后再加入Mg-20Nd和Mg-20.72Ce中间合金,待合金原料全部熔化后搅拌并静置
30 min,冷却至680e进行浇注。金属型的预热温度为250e,型腔尺寸为10 mm@150 mm@180 mm。整个熔炼和浇注过程中用N2+0.2%(体积分数)SF6的混合气体进行保护。试验配制了
7种合金,其成分见表1。
采用纯度为99.95%的镁锭、99. 95%的锌锭、99.98%的铝锭、Mg-20Nd中间合金和Mg-20.72Ce中间合金熔配试验合金。采用井式坩埚电阻炉进行合金熔炼,将镁锭加热至
750e熔化后再加入Mg-20Nd和Mg-20.72Ce中间合金,待合金原料全部熔化后搅拌并静置
30 min,冷却至680e进行浇注。金属型的预热温度为250e,型腔尺寸为10 mm@150 mm@180 mm。整个熔炼和浇注过程中用N2+0.2%(体积分数)SF6的混合气体进行保护。试验配制了
7种合金,其成分见表1。
[0010] 图1为试验合金的铸态常温拉伸试验结果。由图1可以看出,用Ce或Nd时AZ91镁合金进行改性均可提可合金的力学性能,且Nd的改性效果更好。在改性后的6种合金中,AZ91-2.5Ce合金的性能最低,但也比AZ91镁合金高,其抗拉强度提高了20 MPa,增幅为11%；伸长率为7%,增加了100%。在保持RE含量总和不变的情况下,用Ce取代了一部分Nd后,合金的力学性能得到提高,随着Nd含量的减少、Ce含量的增加,合金的力学性能呈先提高后降低的趋势,在AZ91-1.0Nd-1.5Ce时达到峰值,其抗拉强度和伸长率分别为240 MPa和11%。
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