:1.4%;Y:2.1%;Ag:3.1%;Zr:1.2%;余量為 Mgo
[0160] -種耐低溫環(huán)境的儀合金的制備方法，包括如下步驟：
[0161] 1)按照上述儀合金中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取儀錠、侶錠、儀錠中間合金、儀欽中間 合金、錯(cuò)錠和銀錠，對(duì)設(shè)備進(jìn)行清掃并保持干燥；
[0162] 2)將儀錠放入石墨相蝸，石墨相蝸放入井式電阻爐內(nèi)，對(duì)石墨相蝸內(nèi)噴吹保護(hù)氣 體并開始烙煉，保護(hù)氣體為純度99.9 %的氣氣；
[0163] 3)待儀錠烙化后，保持烙體溫度為74(TC，向烙體內(nèi)加入銀錠和侶錠，攬拌均勻后 對(duì)烙體進(jìn)行升溫至75(TC后加入儀錠中間合金和儀欽中間合金，再次攬拌均勻，最后對(duì)烙體 進(jìn)行升溫至77(TC后加入錯(cuò)錠，攬拌均勻后靜置Smin。
[0164] 4)對(duì)烙體表面進(jìn)行化渣，并對(duì)烙體進(jìn)行降溫，待烙體溫度降至74(TC后倒入模具中 進(jìn)行誘鑄制得儀合金鑄件；
[0165] 5)對(duì)儀合金鑄件進(jìn)行熱處理得到最終的儀合金。
[0166] 進(jìn)一步的，所述步驟3)中加入錯(cuò)錠之前對(duì)錯(cuò)錠進(jìn)行粉末化處理，使得錯(cuò)錠成為顆 粒狀錯(cuò)粉，且其粒度為0.2mm。
[0167] 進(jìn)一步的，所述錯(cuò)粉加入烙體的方法為均勻撒在烙體表面，然后通過攬拌設(shè)備對(duì) 烙體攬拌2min。
[0168] 進(jìn)一步的，所述步驟4)誘鑄過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)，對(duì)誘鑄過程中的鑄件 溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至650°C~740°C時(shí)，超聲波 換能器施加超聲波頻率為40KHZ，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲波換能器施加超 聲波頻率為SOIfflz。
[0169] 進(jìn)一步的，所述步驟5)的熱處理過程為首先儀合金鑄件通過石墨粉覆蓋，再將儀 合金鑄件放入低溫箱式電阻爐，保持溫度為545°C，保持12h，最后取出進(jìn)行室溫水冷，所述 室溫保證溫度在2rc。
[0170] 實(shí)施例^^一
[0171] 其與實(shí)施例四的區(qū)別在于:所述步驟4)誘鑄過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)，對(duì)誘 鑄過程中的鑄件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至65(TC~ 740°C時(shí)，超聲波換能器施加超聲波頻率為SOKHz，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲 波換能器施加超聲波頻率為SOIfflz。
[0172] 實(shí)施例十二
[0173] 其與實(shí)施例四的區(qū)別在于:所述步驟4)誘鑄過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)，對(duì)誘 鑄過程中的鑄件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至65(TC~ 740°C時(shí)，超聲波換能器施加超聲波頻率為40KHZ，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲 波換能器施加超聲波頻率為90Ifflz。
[0174] 實(shí)施例十S
[0175] 其與實(shí)施例四的區(qū)別在于:所述步驟4)誘鑄過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)，對(duì)誘 鑄過程中的鑄件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至65(TC~ 740°C時(shí)，超聲波換能器施加超聲波頻率為40KHZ，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲 波換能器施加超聲波頻率為70Ifflz。
[0176] 實(shí)施例十四
[0177] 其與實(shí)施例四的區(qū)別在于:所述步驟4)誘鑄過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)，對(duì)誘 鑄過程中的鑄件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至65(TC~ 740°C時(shí)，超聲波換能器施加超聲波頻率為30KHZ，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲 波換能器施加超聲波頻率為SOIfflz。
[0178] 實(shí)施例十五
[0179] 其與實(shí)施例四的區(qū)別在于:所述步驟4)誘鑄過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)，對(duì)誘 鑄過程中的鑄件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至65(TC~ 740°C時(shí)，超聲波換能器施加超聲波頻率為50KHZ，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲 波換能器施加超聲波頻率為SOIfflz。
[0180] 實(shí)施例屯至實(shí)施例十五是對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行改變，實(shí)施例屯未對(duì)錯(cuò)錠進(jìn)行粉末化處 理，直接將錯(cuò)錠放入烙體中；實(shí)施例八在誘鑄過程中不采用超聲波振動(dòng)處理;實(shí)施例九在 誘鑄過程中采用超聲波振動(dòng)處理，但是超聲波換能器的頻率保持在40KHZ不變化;實(shí)施例十 改變最后的熱處理過程，僅采用常規(guī)的熱處理方法，而不是本發(fā)明中的多溫度段式熱處理， 實(shí)施例十一至十五改變了超聲波頻率，九組試驗(yàn)與實(shí)施例四的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
[0181]
[0182] 由上表可見，錯(cuò)錠的未做粉末化處理，不易快速分散在烙體內(nèi)，降低了對(duì)合金烙體 的凈化效果，導(dǎo)致合金性能有所下降。實(shí)施例八中未在誘鑄過程加入超聲波振動(dòng)，導(dǎo)致合金 性能下降較多，而實(shí)施例九雖然加入了超聲波振動(dòng)，但是沒有隨著溫度變化對(duì)超聲波頻率 進(jìn)行調(diào)整，在合金凝固過程中較低頻率的超聲波對(duì)儀合金的凝固起不到更好的促進(jìn)作用， 還容易使得板巧振痕深度有所增加，對(duì)儀合金起到不利影響；實(shí)施例十中熱處理為常規(guī)技 術(shù)，而實(shí)施例四通過多溫度段長時(shí)間放置進(jìn)行熱處理，減少合金內(nèi)應(yīng)力和脆性，增加合金的 初性和延展性，對(duì)合金性能的提高具有很大的促進(jìn)作用；從實(shí)施例十一至十五中可W看出 頻率的改變W及其他組合變換都會(huì)導(dǎo)致本發(fā)明所獲得成品性能的產(chǎn)生很大的變化，只有在 本發(fā)明設(shè)定的頻率下其才能獲得最佳的效果;本發(fā)明通過儀合金內(nèi)的各組分對(duì)儀合金性能 起到提高作用，并與先進(jìn)的制備工藝相互協(xié)同的作用，從而使得儀合金的低溫延展性和抗 拉強(qiáng)度得到極大的提升，完善了儀合金在低溫環(huán)境下的運(yùn)用，尤其是在航空航天的超低溫 環(huán)境。
[0183] 最后說明的是，W上實(shí)施例僅用W說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案 的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐低溫環(huán)境的鎂合金，其特征在于:所述鎂合金中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： Α1:1·2 ~2%; 稀土元素：1~3.5% ; Ag:0.9 ~3.5%; Zr:0.2 ~2%; 余量為Mg。2. 如權(quán)利要求1所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金，其特征在于:所述稀土元素包括Nd和Y。3. 如權(quán)利要求2所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金，其特征在于:所述鎂合金中Nd的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為0.1~3.4%，所述鎂合金中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1~3.4%。4. 一種耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:包括如下步驟： 1) 按照上述鎂合金中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱取鎂錠、鋁錠、鎂釔中間合金、鎂釹中間合 金、鋯錠和銀錠，對(duì)設(shè)備進(jìn)行清掃并保持干燥； 2) 將鎂錠放入石墨坩堝，石墨坩堝放入井式電阻爐內(nèi)，對(duì)石墨坩堝內(nèi)噴吹保護(hù)氣體并 開始熔煉； 3) 待鎂錠熔化后，保持熔體溫度為740 °C，向熔體內(nèi)加入銀錠和鋁錠，攪拌均勻后對(duì)熔 體進(jìn)行升溫至745°C~755°C后加入鎂釔中間合金和鎂釹中間合金，再次攪拌均勻，最后對(duì) 熔體進(jìn)行升溫至760°C~775°C后加入鋯錠，攪拌均勻后靜置5~lOmin。 4) 對(duì)熔體表面進(jìn)行扒渣，并對(duì)熔體進(jìn)行降溫，待熔體溫度降至740°C后倒入模具中進(jìn)行 澆鑄制得鎂合金鑄件； 5) 對(duì)鎂合金鑄件進(jìn)行熱處理得到最終的鎂合金。5. 如權(quán)利要求4所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中保 護(hù)氣體為純度99.9 %的氬氣。6. 如權(quán)利要求4所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中加 入鋯錠之前對(duì)鋯錠進(jìn)行粉末化處理，使得鋯錠成為顆粒狀鋯粉，且其粒度為0.1mm~1mm。7. 如權(quán)利要求6所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:所述鋯粉加入熔 體的方法為均勻撒在熔體表面，然后通過攪拌設(shè)備對(duì)熔體攪拌2min。8. 如權(quán)利要求4所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:所述步驟4)澆鑄 過程中對(duì)模具施加超聲波振動(dòng)。9. 如權(quán)利要求8所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:對(duì)澆鑄過程中的 鑄件溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將超聲波換能器與模具接觸，當(dāng)鑄件溫度冷卻至650 °C~740 °C時(shí)，超聲 波換能器施加超聲波頻率為40KHz，當(dāng)鑄件溫度冷卻至550°C~650°C時(shí)，超聲波換能器施加 超聲波頻率為80KHz。10. 如權(quán)利要求4所述的耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，其特征在于:所述步驟5)的 熱處理過程為首先鎂合金鑄件通過石墨粉覆蓋，再將鎂合金鑄件放入低溫箱式電阻爐，保 持溫度為330 °C~360 °C，時(shí)間為1~3h，再升溫至530 °C~560 °C，保持8~9h，再降溫至170 °C ~180 °C，保持30~40h，最后取出進(jìn)行室溫水冷。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐低溫環(huán)境的鎂合金，所述鎂合金中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Al：1.2～2％；稀土元素：1～3.5％；Ag：0.9～3.5％；Zr：0.2～2％；余量為Mg。還公開了一種耐低溫環(huán)境的鎂合金的制備方法，依次加入鎂錠、鋁錠、銀錠、鎂釔中間合金、鎂釹中間合金和鋯錠，攪拌均勻、澆鑄并進(jìn)行熱處理，得到耐低溫的鎂合金，使得合金的低溫延展性和抗拉強(qiáng)度得到很大的提升，大大降低了低溫環(huán)境下鎂合金零件的斷裂幾率，提高外太空使用了該鎂合金設(shè)備的壽命，降低了其故障率。
【IPC分類】C22C23/06, C22C1/03, C22C23/02, C22C23/00, C22F1/06
【公開號(hào)】CN105695829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610158308
【發(fā)明人】仲志國, 盧志文, 李婧, 屈重年, 葉鐵, 馬春華
【申請(qǐng)人】南陽師范學(xué)院
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日