本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，具體來說，是一種高塑性的金屬材料。
背景技術(shù)：
鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度高的特點(diǎn)，在各大工業(yè)領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用。另一方面，鎂合金是現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中化學(xué)性質(zhì)較為活潑的，可在要求結(jié)構(gòu)材料有降解能力的工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。鎂合金的化學(xué)性質(zhì)雖然較為活潑，但在常溫下，鎂與水的反應(yīng)速度極其微弱，主要原因在于反應(yīng)生成的氫氧化鎂可阻止鎂與水的進(jìn)一步反應(yīng)，即使加熱至沸騰，也只能觀測到較為緩慢的反應(yīng)。由于在一定溫度范圍內(nèi)，常規(guī)鎂合金與水的反應(yīng)速率偏低，且可控范圍較窄，因此無法滿足工業(yè)應(yīng)用的需求。通過合金化方法，提高鎂合金與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速率，同時(shí)使鎂合金保持高的塑性，代替橡膠或塑料，滿足環(huán)保要求，有著極為重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是旨在提供了一種高塑性的金屬材料。用于解決目前金屬復(fù)合材料塑性不高的問題，提供了一種環(huán)保產(chǎn)品。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種高塑性的金屬復(fù)合材料，包含組分及重量百分比為：Y1.9-2.5％，Gd2.5-3.0％，Nd0.9-1.0％，Mn0.7-0.9％，Si、Ni、Ga、In等混合反應(yīng)促進(jìn)元素(MRAE)的總含量0.09-1.15％，Mg為余量，雜質(zhì)元素Be、Zr、Ca的總重量百分比小于0.05％，所屬制造方法包含如下步驟：預(yù)處理：按重量百分比稱取鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳、鎵、銦等原材料，其中鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳預(yù)熱；熔煉澆注：將預(yù)處理后的金屬材料均勻混合，熔煉；經(jīng)覆蓋、精煉處理后澆注，得到鑄錠；均勻化熱處理：對所述鑄錠在一定溫度下保溫一段時(shí)間；熱變形加工：對所述鑄錠在一定溫度下進(jìn)行熱變形加工，得到鍛件或型材；時(shí)效處理：對所述鍛件或型材在室溫下進(jìn)行自然時(shí)效或高溫下進(jìn)行人工時(shí)效。
采用上述技術(shù)方案的發(fā)明，在具備一定強(qiáng)度和高塑性的同時(shí)，可在室溫或加熱時(shí)與水發(fā)生較快的可控反應(yīng)，適合應(yīng)用于對結(jié)構(gòu)材料同時(shí)有高塑性和降解需求的工業(yè)領(lǐng)域，代替橡膠或塑料，滿足環(huán)保要求，即節(jié)約成本，又具有可靠性。是一種比較好的金屬復(fù)合材料。
進(jìn)一步限定，預(yù)處理的步驟中，所述預(yù)熱的溫度為190℃，時(shí)間7小時(shí)。
進(jìn)一步限定，熔煉澆注的步驟中，所述覆蓋采用的覆蓋劑為JDMF，所述精煉采用的精煉劑為RJ6，所述的澆注溫度為730-750℃。
進(jìn)一步限定，均勻化熱處理的步驟中，所述的保溫條件為320-350℃下21-46小時(shí)。
進(jìn)一步限定，熱變形加工的步驟中，所述的熱變形溫度為400-500℃，總變形量為41％～93％。
進(jìn)一步限定，時(shí)效處理的步驟中，所述的保溫條件為室溫25℃下20-50小時(shí)。
附圖說明
無
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說明。
一種高塑性的金屬復(fù)合材料，包含組分及重量百分比為：Y1.9-2.5％，Gd2.5-3.0％，Nd0.9-1.0％，Mn0.7-0.9％，Si、Ni、Ga、In等混合反應(yīng)促進(jìn)元素(MRAE)的總含量0.09-1.15％，Mg為余量，雜質(zhì)元素Be、Zr、Ca的總重量百分比小于0.05％，所屬制造方法包含如下步驟：預(yù)處理：按重量百分比稱取鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳、鎵、銦等原材料，其中鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳預(yù)熱；熔煉澆注：將預(yù)處理后的金屬材料均勻混合，熔煉；經(jīng)覆蓋、精煉處理后澆注，得到鑄錠；均勻化熱處理：對所述鑄錠在一定溫度下保溫一段時(shí)間；熱變形加工：對所述鑄錠在一定溫度下進(jìn)行熱變形加工，得到鍛件或型材；時(shí)效處理：對所述鍛件或型材在室溫下進(jìn)行自然時(shí)效或高溫下進(jìn)行人工時(shí)效。
優(yōu)選預(yù)處理的步驟中，預(yù)熱的溫度為190℃，時(shí)間7小時(shí)。實(shí)際上，可選其他的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
優(yōu)選熔煉澆注的步驟中，覆蓋采用的覆蓋劑為JDMF，精煉采用的精煉劑為RJ6，澆注溫度為730-750℃。實(shí)際上，可選其他的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
優(yōu)選均勻化熱處理的步驟中，保溫條件為320-350℃下21-46小時(shí)。實(shí)際上，可選其他的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
優(yōu)選熱變形加工的步驟中，熱變形溫度為400-500℃，總變形量為41％～93％。實(shí)際上，可選其他的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
優(yōu)選時(shí)效處理的步驟中，保溫條件為室溫25℃下20-50小時(shí)。實(shí)際上，可選其他的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
制造重量百分比為Mg-0.7％Y-1.9％Mn-0.09％MRAE的鎂合金構(gòu)件，Mg為余量，雜質(zhì)元素Be、Zr、Ca的總重量百分比小于0.05％。包括以下步驟。
預(yù)處理步驟：按重量百分比稱取鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳、鎵、銦等原材料，其中鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳在190℃下預(yù)熱7小時(shí)。
熔煉澆注步驟：推薦采用坩堝電阻爐熔煉，加入覆蓋劑JDMF進(jìn)行覆蓋、精煉劑RJ6進(jìn)行精煉處理，使各合金成分均勻混合，去除夾雜物，在730℃澆注，得到鑄錠。
均勻化熱處理步驟：在320℃對鑄錠進(jìn)行均勻化熱處理，處理時(shí)間為21小時(shí)。
熱變形加工步驟：在400℃對鑄錠進(jìn)行擠壓加工，總變形量為93％，得到擠壓型材。
時(shí)效處理步驟：在室溫下放置20小時(shí)。
本實(shí)施例制造的構(gòu)件具備一定的與水發(fā)生反應(yīng)的能力，對水稍許加熱即可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件與水的明顯反應(yīng)。同時(shí)具有高塑性，力學(xué)性能可達(dá)到Rm≥200MPa，A≥17％。
實(shí)施例2
制造重量百分比為Mg-2.4％Y-2.5％Gd-2.5Nd％-0.9Mn％-0.8％MRAE的鎂合金構(gòu)件，Mg為余量，雜質(zhì)元素Be、Zr、Ca的總重量百分比小于0.05％。包括以下步驟。
預(yù)處理步驟：按重量百分比稱取鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳、鎵、銦等原材料，其中鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳在190℃下預(yù)熱7小時(shí)。
熔煉澆注步驟：推薦采用坩堝電阻爐熔煉，加入覆蓋劑JDMF進(jìn)行覆蓋、精煉劑RJ6進(jìn)行精煉處理，使各合金成分均勻混合，去除夾雜物，在730℃澆注，得到鑄錠。
均勻化熱處理步驟：在330℃對鑄錠進(jìn)行均勻化熱處理，處理時(shí)間為21小時(shí)。
熱變形加工步驟：在450℃對鑄錠進(jìn)行鍛造加工，總變形量為70％，得到鍛件。
時(shí)效處理步驟：在220℃下對鍛件進(jìn)行時(shí)效處理，處理時(shí)間為10小時(shí)。
本實(shí)施例制造的構(gòu)件可在室溫下與水發(fā)生明顯反應(yīng)，對水稍許加熱即可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件與水的快速反應(yīng)。同時(shí)具有高塑性，力學(xué)性能可達(dá)到Rm≥230MPa，A≥14％。
實(shí)施例3
制造重量百分比為Mg-3.0％Y-2.5％Gd-3.0Nd％-1.0Mn％-1.6％MRAE的鎂合金構(gòu)件，Mg為余量，雜質(zhì)元素Be、Zr、Ca的總重量百分比小于0.05％。包括以下步驟。
預(yù)處理步驟：按重量百分比稱取鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳、鎵、銦等原材料，其中鎂、鎂釔中間合金、鎂釓中間合金、鎂釹中間合金、鎂錳中間合金、鎂硅中間合金、鎳在190℃下預(yù)熱7小時(shí)。
熔煉澆注步驟：推薦采用坩堝電阻爐熔煉，加入覆蓋劑JDMF進(jìn)行覆蓋、精煉劑RJ6進(jìn)行精煉處理，使各合金成分均勻混合，去除夾雜物，在730℃澆注，得到鑄錠。
均勻化熱處理步驟：在350℃對鑄錠進(jìn)行均勻化熱處理，處理時(shí)間為24小時(shí)。
熱變形加工步驟：在500℃對鑄錠進(jìn)行擠壓加工，總變形量為40％，得到擠壓型材。
時(shí)效處理步驟：在220℃下對擠壓型材進(jìn)行時(shí)效處理，處理時(shí)間為10小時(shí)。
本實(shí)施例制造的構(gòu)件可在室溫下與水發(fā)生快速反應(yīng)。同時(shí)具有高塑性，力學(xué)性能可達(dá)到Rm≥260MPa，A≥11％。
對比例1
本對比例是實(shí)施例1的對比例，與實(shí)施例1不同之處僅在所述鎂合金不含Si、Ni、Ga、In等混合反應(yīng)促進(jìn)元素。
本對比例鎂合金制造的構(gòu)件在室溫下與水幾乎觀測不到反應(yīng)，即使將水加熱至沸騰也只能發(fā)生微弱的反應(yīng)。
對比例2
本對比例是實(shí)施例2的對比例，與實(shí)施例2不同之處僅在所述鎂合金的均勻化熱處理?xiàng)l件為330℃下20小時(shí)。
本對比例鎂合金制造的構(gòu)件可在室溫下與水發(fā)生明顯反應(yīng)，對水稍許加熱即可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件與水的快速反應(yīng)。但不具備高塑性，只能達(dá)到：Rm≥220MPa，A≥5％。
對比例3
本對比例是實(shí)施例3的對比例，與實(shí)施例3不同之處僅在所述鎂合金稀土合金元素不同，重量百分比為Mg-5.5％Y-2.5％Gd-3.0Nd％-0.9Mn％-1.6％MRAE。
本對比例制造的構(gòu)件可在室溫下與水發(fā)生快速反應(yīng)。但不具備高塑性，只能達(dá)到：Rm≥280MPa，A≥4％。
以上對本發(fā)明提供的一種高塑性的金屬材料進(jìn)行了詳細(xì)介紹。具體實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。