試驗方法》 對鑄件壁厚處和壁薄處進(jìn)行常溫和高溫力學(xué)性能測試。
[0038] 對比例：
[0039] 本實施例是以成分(wt·%)為:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Zr 0.4~0.5;Gd 0.3~ 〇. 4，其余為Mg及不可去除的雜質(zhì)元素，壁厚10~60mm，上底面外徑290~300mm，下底面外徑 750~850mm，高度400~450mm，且存在復(fù)雜油、氣管路的Mg-Y-Nd系稀土鎂合金鑄件為原料。 首先，將鎂合金鑄件表面經(jīng)機(jī)械打磨，去除表面粘沙及氧化層后，再用鉻酸鹽清洗;然后，將 所得的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至520°C，升溫時間為3h，保溫10h后，出爐強(qiáng)風(fēng) 冷卻，鑄件由固溶電阻爐轉(zhuǎn)移至強(qiáng)風(fēng)淬火設(shè)備的時間控制在30s以內(nèi)，鑄件的冷卻速度為 100°C/min;再將冷卻后的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至220°C，升溫時間為1.5h， 保溫16h后，取出自然空冷。在鑄件不同部位切取試樣，進(jìn)行常溫和高溫拉伸試驗，具體結(jié)果 見表1所示，其薄壁處及厚壁處的金相組織見附圖1、2。
[0040] 實施例1:
[0041]本實施例是以成分(wt·%)為:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~ 0.5 ;Gd 0.3~0.4,其余為Mg及不可去除的雜質(zhì)元素，壁厚10~60mm，上底面外徑290~ 300mm，下底面外徑750~850mm，高度400~450mm，且存在復(fù)雜油、氣管路的Mg-Y-Nd-Ag系稀 土鎂合金鑄件為原料。首先，將鎂合金鑄件表面經(jīng)機(jī)械打磨，去除表面粘沙及氧化層后，再 用鉻酸鹽清洗;然后，將所得的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至530°C，升溫時間為 3h，保溫9h后，出爐強(qiáng)風(fēng)冷卻，鑄件由固溶電阻爐轉(zhuǎn)移至強(qiáng)風(fēng)淬火設(shè)備的時間控制在30s以 內(nèi)，鑄件的冷卻速度為100°C/min;再將冷卻后的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至220 °C，升溫時間為2h，保溫60h后，取出自然空冷。在鑄件不同部位切取試樣，進(jìn)行常溫和高溫 拉伸試驗，具體結(jié)果見表1所示，其薄壁處及厚壁處的金相組織見附圖，3、4,處理后零件的 TEM顯微組織，見附圖5。
[0042] 實施例2:
[0043] 本實施例是以成分(wt·%)為:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~ 0.5 ;Gd 0.3~0.4,其余為Mg及不可去除的雜質(zhì)元素，壁厚10~60mm，上底面外徑290~ 300mm，下底面外徑750~850mm，高度400~450mm，且存在復(fù)雜油、氣管路的Mg-Y-Nd-Ag系稀 土鎂合金鑄件為原料。首先，將鎂合金鑄件表面經(jīng)機(jī)械打磨，去除表面粘沙及氧化層后，再 用鉻酸鹽清洗;然后，將所得的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至535°C，升溫時間為3h 15min，保溫8h后，出爐強(qiáng)風(fēng)冷卻，鑄件由固溶電阻爐轉(zhuǎn)移至強(qiáng)風(fēng)淬火設(shè)備的時間控制在30s 以內(nèi)，鑄件的冷卻速度為120°C/min;再將冷卻后的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至 225°C，升溫時間為2h，保溫50h后，取出自然空冷。在鑄件不同部位切取試樣，進(jìn)行常溫和高 溫拉伸試驗，具體結(jié)果見表1所示。
[0044] 實施例3:
[0045] 本實施例是以成分(wt·%)為:Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~ 0.5 ;Gd 0.3~0.4,其余為Mg及不可去除的雜質(zhì)元素，壁厚10~60mm，上底面外徑290~ 300mm，下底面外徑750~850mm，高度400~450mm，且存在復(fù)雜油、氣管路的Mg-Y-Nd-Ag系稀 土鎂合金鑄件為原料。首先，將鎂合金鑄件表面經(jīng)機(jī)械打磨，去除表面粘沙及氧化層后，再 用鉻酸鹽清洗;然后，將所得的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至540°C，升溫時間為3h 30min，保溫6h后，出爐強(qiáng)風(fēng)冷卻，鑄件由固溶電阻爐轉(zhuǎn)移至強(qiáng)風(fēng)淬火設(shè)備的時間控制在30s 以內(nèi)，鑄件的冷卻速度為120°C/min;再將冷卻后的鎂合金鑄件置于電阻爐中，隨爐升溫至 230°C，升溫時間為2h，保溫40h后，取出自然空冷。在鑄件不同部位切取試樣，進(jìn)行常溫和高 溫拉伸試驗，具體結(jié)果見表1所示。
[0046]表1鑄件不同部位力學(xué)性能
[0047] l·
[0049] 從表1的數(shù)據(jù)并結(jié)合附圖1、2、3、4,可以看出，本發(fā)明方法處理后的復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件 平均晶粒大小為50~80μπι;室溫屈服強(qiáng)度2 240MPa，抗拉強(qiáng)度2 330MPa，延伸率2 6.0% ; 200°C屈服強(qiáng)度2 180MPa，抗拉強(qiáng)度2 250MPa，延伸率2 10.0%。而現(xiàn)有技術(shù)處理后的平均 晶粒大小為50~120μπι;室溫屈服強(qiáng)度< 190MPa，抗拉強(qiáng)度< 280MPa，延伸率< 5.0% ;200°C 屈服強(qiáng)度< 140MPa，抗拉強(qiáng)度< 220MPa，延伸率< 8.3% ;因此，本發(fā)明處理后的鑄件在強(qiáng) 度、延伸率方面都比現(xiàn)有技術(shù)處理后的又來明顯提高，特別是本發(fā)明處理后的鑄件，厚壁、 薄壁處強(qiáng)度的均勻性較現(xiàn)有技術(shù)處理后的更好。
[0050] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
及上述實施例中未具體敘述的技術(shù)內(nèi)容同現(xiàn)有的技術(shù)。
[0051] 本發(fā)明不限于上述實施例，本發(fā)明所述內(nèi)容均可實施并具有所述良好效果。
【主權(quán)項】
1. 一種耐熱稀土鎂合金，包括下述組分，按質(zhì)量百分比組成： Y 3.4~3.8;Nd 2.6~3.0;Ag 0.5~0.6;Zr 0.4~0.5;Gd 0.3~0.4,其余為Mg及不可 去除的雜質(zhì)元素。2. -種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，是將耐熱稀土鎂合金不均勻壁 厚鑄件加熱至530~540°C，保溫固溶后，以2 90°C/min的速度冷卻至室溫，然后，加熱至220 ~230°C，保溫進(jìn)行人工時效后，出爐空冷。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于:所述耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件中，厚壁與薄壁之間的厚度差2 50_。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于:所述固溶加熱的升溫速度為150~180 °C /h;所述固溶保溫時間為6~10h。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于：固溶保溫后，鑄件在10~30s內(nèi)進(jìn)入冷卻工序，冷卻速度為90~120°C/min。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于:固溶保溫后的冷卻工序中，冷卻介質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于:人工時效保溫時間為40~60h。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于:所述人工時效的升溫速度為1 〇〇~150 °C /h。9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，其特征 在于:不均勻壁厚鑄件采用低壓鑄造的方法制備。10. 根據(jù)權(quán)利要求2-9任意一項所述的一種耐熱稀土鎂合金不均勻壁厚鑄件的熱處理 工藝，其特征在于:處理后的不均勻壁厚鑄件的平均晶粒大小為50~80μπι;室溫屈服強(qiáng)度2 240MPa，抗拉強(qiáng)度2 330MPa，延伸率2 6 · 0 % ; 200°C屈服強(qiáng)度2 180MPa，抗拉強(qiáng)度2 250MPa， 延伸率2 10.0%。
【專利摘要】一種耐熱稀土鎂合金及其不均勻壁厚鑄件的熱處理工藝，所述鎂合金包括下述組分組成：Y，Nd，Ag，Zr，Gd，其余為Mg及不可去除的雜質(zhì)元素。其熱處理工藝是將不均勻壁厚的復(fù)雜結(jié)構(gòu)耐熱稀土鎂合金鑄件加熱至530～540℃，保溫固溶后，以≥90℃/min的速度冷卻至室溫，然后，加熱至220～230℃，保溫進(jìn)行人工時效后，出爐空冷。本發(fā)明組分配比合理、工藝簡單、操作方便，實施只需常規(guī)的熱處理設(shè)備，流程簡單易行、安全可靠，適用于處理形狀復(fù)雜，壁厚存在差異的大尺寸稀土鎂合金鑄件，為航空、航天用稀土鎂合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件的性能改善，提供了一種可行的方案，滿足航空、航天等領(lǐng)域零部件的使用要求，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C22C23/06, C22F1/06
【公開號】CN105624504
【申請?zhí)枴緾N201610074516
【發(fā)明人】李慧中, 姚三成, 梁霄鵬, 呂鳳, 趙俊剛
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年2月3日