一種稀土增強(qiáng)型鎂鋁釓錫合金板的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種稀±增強(qiáng)型儀侶禮錫合金板的制備方法，屬有色金屬材料制備及 應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 儀合金是最輕的有色金屬合金，具有密度小、質(zhì)量輕、易切削、加工性好的優(yōu)點(diǎn)，常 在電子、汽車、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，但儀合金強(qiáng)度低、硬度差、抗腐蝕性差、耐高溫性 能差，使儀合金的應(yīng)用受到了很大的局限。
[0003] 為了提高儀合金的力學(xué)性能和耐熱性能，常在儀合金中添加合金元素，例如侶、 鋒、娃、巧、儘等，運(yùn)些元素添加后，儀合金也只能在《120°c的環(huán)境下使用，運(yùn)就限制了儀合 金的應(yīng)用范圍，例如在航空航天、軍工領(lǐng)域的應(yīng)用，很難達(dá)到航空航天、軍工領(lǐng)域?qū)囟鹊?嚴(yán)格要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的 陽(yáng)〇化]本發(fā)明的目的是針對(duì)【背景技術(shù)】的狀況，采用在儀侶合金中滲雜稀±元素禮、有色 金屬錫，經(jīng)烙煉制錠、固溶處理、熱社，制成稀±增強(qiáng)型儀侶禮錫合金板，W大幅度提高儀合 金板的耐熱、抗腐蝕性能及力學(xué)性能，W擴(kuò)大儀侶合金板的應(yīng)用范圍。
[0006] 技術(shù)方案
[0007] 本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為：儀、侶、錫、儀禮中間合金、無(wú)水乙醇、氣氣，其組合 準(zhǔn)備用量如下：
[0008] W克、毫升、厘米3為計(jì)量單位
[0009] 儀：Mg,固態(tài)塊體，277g±0.OOlg
[0010] 侶：Al,固態(tài)塊體，25g±0.OOlg W11] 儀禮中間合金：Mg25〇Gdi3,固態(tài)塊體，地±〇.OOlg
[0012] 錫：Sn,固態(tài)塊體，地±0.OOlg 陽(yáng)01引 無(wú)水乙醇：邸3〇)0扎1000血±50血
[0014]氣氣：Ar, 500000cm3±lOOcm] 陽(yáng)〇1引 制備方法如下：
[0016] (1)制備開合式模具 陽(yáng)017] 開合式模具用不誘鋼材料制作，模具型腔尺寸為400mmX20mmX200mm，模具型腔 表面粗糖度RaO.08-0.16ym; 陽(yáng)〇1引 似切制儀、侶、錫、儀禮中間合金塊體
[0019] 將儀、侶、錫、儀禮中間合金塊體材料置于鋼質(zhì)平板上，用機(jī)械分別進(jìn)行切制，塊體 尺寸為《SmmXSmmX5mm;
[0020] (3)烙煉儀侶禮錫合金液
[0021] 儀侶禮錫合金液的烙煉是在真空烙煉爐內(nèi)進(jìn)行的，是在加熱、烙煉、抽真空、氣氣 底吹過程中完成的；
[0022] ①清理真空烙煉爐及不誘鋼烙煉相蝸
[0023] 打開真空烙煉爐，用吸塵器抽吸爐腔內(nèi)灰塵及有害物質(zhì)；
[0024] 用金屬伊、金屬刷清除不誘鋼相蝸內(nèi)殘留物質(zhì)，用無(wú)水乙醇擦洗，使其清潔； 陽(yáng)0巧]②預(yù)熱烙煉相蝸 陽(yáng)0%] 開啟真空烙煉爐，預(yù)熱溫度500°C，預(yù)熱時(shí)間15min;
[0027] ③置放儀、侶、錫、儀禮中間合金塊體
[0028] 將切割的儀、侶、錫、儀禮中間合金塊體材料加入真空烙煉爐內(nèi)的不誘鋼烙煉相蝸 內(nèi)，并密閉；
[0029] ④開啟真空烙煉爐的真空累，抽取爐內(nèi)空氣，使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)SPa;
[0030] ⑥氣氣底吹
[0031] 開啟氣氣瓶，通過氣氣底吹管向真空烙煉爐內(nèi)的不誘鋼烙煉相蝸內(nèi)輸入氣氣，氣 氣底吹速度300cm3/min;
[0032] 使?fàn)t內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)150Pa，并恒定；
[0033] ⑧開啟不誘鋼烙煉相蝸電源，加熱烙煉，烙煉溫度710°C±2°C，烙煉時(shí)間55min， 并恒定；
[0034] 烙煉后成合金烙液；
[0035] 在儀、侶、錫、儀禮中間合金烙煉過程中將發(fā)生合金化反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下：
[0037] 式中：MgnAliz:儀侶化合物；AlzGd:侶禮化合物；M拓Sn:儀錫化合物
[0038] 烙煉后成儀侶禮錫合金液；
[0039] (4)誘鑄
[0040] 打開真空烙煉爐，停止加熱；
[0041] 將不誘鋼相蝸內(nèi)的儀侶禮錫合金液對(duì)準(zhǔn)開合式模具誘口，進(jìn)行誘鑄，誘滿為止，并 密閉；
[0042](5)冷卻
[0043] 將誘鑄了儀侶禮錫合金液的模具埋入細(xì)砂中，冷卻至25°C ; W44] (6)開模
[0045] 開啟開合式模具，取出儀侶禮錫合金錠；
[0046] (7)清理，清潔
[0047] 將誘鑄的儀侶禮錫合金錠置于鋼質(zhì)平板上，用機(jī)械清理周邊及正反表面，用無(wú)水 乙醇清洗各面，使其潔凈；
[0048] (8)固溶處理儀侶禮錫合金錠
[0049] 將儀侶禮錫合金錠置于熱處理爐中，進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為415°C±2°C， 固溶處理時(shí)間26h;
[0050] 固溶處理后，將儀侶禮錫合金錠快速置于25°C的冷卻水槽內(nèi)，進(jìn)行快速冷卻至 25°C；
[0051] (9)社制儀侶禮錫合金板
[0052] 儀侶禮錫合金板的社制是在熱社機(jī)上進(jìn)行的，是在上、下社漉加熱、轉(zhuǎn)動(dòng)、=道次 社制下完成的；
[0053] ①預(yù)熱儀侶禮錫合金錠
[0054] 將儀侶禮錫合金錠置于熱處理爐內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為40(TC，預(yù)熱時(shí)間為 IOmin;
[0055] ②開啟熱社機(jī)的上社漉加熱轉(zhuǎn)動(dòng)箱、下社漉加熱轉(zhuǎn)動(dòng)箱，進(jìn)行加熱，加熱溫度 200°C，加熱時(shí)間IOmin;
[0056] ③按儀侶禮錫合金錠厚度調(diào)整上社漉和下社漉之間距離；
[0057] ④將儀侶禮錫合金錠置于熱社機(jī)的上社漉和下社漉之間，由左向右進(jìn)行社制；
[0058] 上社漉轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，下社漉的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0059] 上社漉和下社漉的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù)均為lOr/min ;
[0060] ⑥繼續(xù)調(diào)整上社漉和下社漉之間距離，儀侶禮錫合金錠的社制重復(fù)進(jìn)行3次；
[0061] 社制后為儀侶禮錫合金板；
[0062] (10)回火處理儀侶禮錫合金板
[0063] 將社制的儀侶禮錫合金板置于熱處理爐中，進(jìn)行回火處理，回火溫度200?；鼗?時(shí)間30min，回火后隨爐冷卻至25°C; W64] (11)清理、打磨
[0065] 將儀侶禮錫合金板置于鋼質(zhì)平板上，用砂紙打磨周邊及正反表面，然后用無(wú)水乙 醇清洗表面各部，使其潔凈；
[0066] (12)檢巧U、分析、表征
[0067] 對(duì)制備的儀侶禮錫合金板的形貌、色澤、化學(xué)物理性能、力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)、分析、 表征；
[0068] 用布洛維氏硬度計(jì)進(jìn)行硬度分析；
[0069] 用WDW-200型電子拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行抗拉性能分析；
[0070] 結(jié)論：儀侶禮錫合金板為銀灰色板材，硬度93HV，抗拉強(qiáng)度為153MPa，耐腐蝕性提 高 95%; 陽(yáng)O川（蝴儲(chǔ)存包裝
[0072] 制備的儀侶禮錫合金板用軟質(zhì)材料包裝，要防潮、防曬、防酸堿鹽浸蝕，儲(chǔ)存溫度 20°C，相對(duì)濕度《10%。 陽(yáng)〇7引有益效果
[0074] 本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比具有明顯的先進(jìn)性，是針對(duì)儀合金強(qiáng)度低、硬度差、抗腐蝕 性差的情況，采用在儀侶合金中滲雜稀±元素禮、有色金屬錫，經(jīng)烙煉制錠、固溶處理、熱社 審Ij，制成稀±增強(qiáng)型儀侶禮錫合金板，儀侶禮錫合金板硬度達(dá)93HV，抗拉強(qiáng)度達(dá)153MPa，耐 腐蝕性提高95%，此制備方法工藝先進(jìn)，技術(shù)參數(shù)精確翔實(shí)，是十分先進(jìn)的制備儀侶禮錫合 金板的方法。
【附圖說明】
[00巧]圖I儀侶禮錫合金液烙煉狀態(tài)圖
[0076] 圖2儀侶禮錫合金板社制狀態(tài)圖
[0077] 圖3儀侶禮錫合金板橫切面形貌圖
[0078] 圖4儀侶禮錫合金板衍射強(qiáng)度圖譜
[0079] 圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下：
[0080] 1、真空烙煉爐，2、爐座，3、爐腔，4、出氣管，5、出氣閥，6、工作臺(tái)，7、不誘鋼相蝸，8、 中頻感應(yīng)加熱器，9、儀侶禮錫合金液，10、氣氣，11、底吹累，12、底吹管，13、真空累，14、真空 管，15、氣氣瓶，16、氣氣管，17、氣氣閥，18、電控箱，19、第一顯示屏，20、第一指示燈，21、第 一電源開關(guān)，22、加熱溫度控制器，23、真空累控制器，24、氣氣底吹累控制器，25、屏蔽電纜， 26、導(dǎo)線，27、熱社機(jī)，28、第二顯示屏，29、第二指示燈，30、第二電源開關(guān)，31、上社漉加熱轉(zhuǎn) 動(dòng)控制器，32、下社漉加熱轉(zhuǎn)動(dòng)控制器，33、左立柱，34、右立柱，35、頂座，36、儀侶禮錫合金 板，37、上社漉加熱轉(zhuǎn)動(dòng)箱，38、下社漉加熱轉(zhuǎn)動(dòng)箱，39、上社漉，40、下社漉。
【具體實(shí)施方式】
[0081] W下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：
[0082]圖1所示，為儀侶禮錫合金液烙煉狀態(tài)圖，各部位置、連接關(guān)系要正確，按量配比， 按序操作。
[0083]制備使用的化學(xué)物質(zhì)的量值是按預(yù)先設(shè)置的范圍確定的，W克、毫升、厘米3為計(jì) 量單位。
[0084] 儀侶禮錫合金液的烙煉是在真空烙煉爐內(nèi)進(jìn)行的，是在加熱烙煉、抽真空、氣氣底 吹過程中完成的；
[00化]真空烙煉爐為立式，真空烙煉爐1的下部為爐座2,內(nèi)部為爐腔3 ;在爐腔3的內(nèi)底 部為工作臺(tái)6,在工作臺(tái)6的上部為不誘鋼相蝸7,不誘鋼相蝸7的外部為中頻感應(yīng)加熱器 8,不誘鋼相蝸7內(nèi)為儀侶禮錫合金液9,在真空烙煉爐1的右上部設(shè)有出氣管4、出氣閥5; 在底座2的左下部設(shè)有底吹累11、右