申请/专利权人：济南慧成铸造有限公司

申请日：2018-04-18

公开（公告）日：2020-12-01

公开（公告）号：CN108441728B

主分类号：C22C23/00(20060101)

分类号：C22C23/00(20060101);C22C32/00(20060101);C23C18/40(20060101);C23C18/18(20060101);B22F1/02(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.12.01#授权;2018.09.18#实质审查的生效;2018.08.24#公开

摘要：本发明提供了一种增强镁合金材料，按质量百分比含量包括以下组分：混合稀土金属1.8‑2.5％、镀铜ZrB2‑SiC复合粉体1.8‑2.4％、铝锌中间合金1.5‑2.2％、铌0.06‑0.08％、铍0.1‑0.15％、镁锰中间合金2.6‑3.5％、余量为镁和不可避免的杂质。本发明的增强镁合金材料其配方合理，在基质镁中加入适量的混合稀土金属、增强材料镀铜ZrB2‑SiC复合粉体和镁锰中间合金等，可以增强镁合金的强度、耐腐蚀性和热稳定性能，而且细化晶粒、净化熔体，提高纯度，减少晶粒的不均匀长大，有效的提高了镁合金的加工和铸造性能。

主权项：1.一种增强镁合金材料，其特征在于，按质量百分比含量由以下组分构成：混合稀土金属1.8-2.5％、镀铜ZrB2-SiC复合粉体1.8-2.4％、铝锌中间合金1.5-2.2％、铌0.06-0.08％、铍0.1-0.15％、镁锰中间合金2.6-3.5％、余量为镁和不可避免的杂质；其中，镀铜ZrB2-SiC复合粉体的制备过程为：1对ZrB2-SiC复合粉体进行表面预处理：将一定量的复合粉体置于丙酮中超声清洗10-15min，再用蒸馏水清洗多次后放置在质量分数为25％的HF水溶液中粗化12-18min，用蒸馏水清洗多次后再用敏化液进行敏化25-35min，用蒸馏水清洗多次后然后在活化液中活化25-35min，最后将活化后的复合粉体置于80℃干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，敏化液组分为25gLSnCl2、50mlLHCl的混合溶液；活化液组分为0.1gLPdCl2、15gLH3BO3、10mlLHCl的混合溶液；2化学电镀：首先配置电镀铜液A组分，其A组分为硫酸铜35-40gL、乙二胺四乙酸二钠0.8-1.2gL、酒石酸钾钠100-105gL、氢氧化钠30-34gL、硼酸8-12gL的混合液，然后配置20-25mlL的还原剂甲醛溶液B组分，单独存放；化学镀时，将上述预处理后的ZrB2-SiC复合粉体加入到A组分混合液中，然后将B组分溶液与加入复合粉体的A组分混合液混合，采用磁搅拌器搅拌，搅拌速率为20-25rmin，搅拌25-35min后清洗过滤，在真空干燥箱中于80℃烘干至恒重，得到镀铜ZrB2-SiC复合粉体；其中，所述铝锌中间合金中铝的含量为20％；所述镁锰中间合金中镁的含量为30％；所述ZrB2-SiC复合粉体的粒度为1-3μm；所述混合稀土金属为富钇混合稀土金属或和富铈混合稀土金属。

全文数据：一种増强镆合金材料技术领域[0001]本发明涉及复合材料和合金领域，具体涉及一种增强镁合金材料。背景技术[0002]复合材料是一种混合物，具体由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观微观上组成具有新性能的一种多相材料。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。镁合金是最轻的金属结构材料，其具有密度低、比强度和比刚度高，抗冲击性好等一系列优点，但作为结构材料使用时，由于硬度，强度及耐磨性不够理想，其应用受到极大的限制。本发明在传统镁合金的基础上，加入增强的复合材料和稀土等增强镁基体，制备增强镁合金复合材料。发明内容[0003]鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种增强镁合金材料，通过添加增强复合材料等，改善了镁合金的强度和硬度等。[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种增强镁合金材料，按质量百分比含量由以下组分构成:混合稀土金属1.8-2.5%、镀铜ZrB2-SiC复合粉体1.8-2.4%、铝锌中间合金1.5-2.2%、铌0.06-0.08%、铍0.1-0.15%、镁锰中间合金2.6-3.5%、余量为镁和不可避免的杂质；其中，镀铜ZrB2-SiC复合粉体的制备过程为：[0005]1对ZrB2-SiC复合粉体进行表面预处理:将一定量的复合粉体置于丙酮中超声清洗10-15min，再用蒸馏水清洗多次后放置在质量分数为25%的HF水溶液中粗化12-18min，用蒸馏水清洗多次后再用敏化液进行敏化25-35min，用蒸馏水清洗多次后然后在活化液中活化25-35min，最后将活化后的复合粉体置于80°C干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，敏化液组分为25gLSnCl2、50mlLHCl的混合溶液;活化液组分为O.lgLPdCl2、15gLH3B〇3、10mlLHCl的混合溶液；[0006]2化学电镀:首先配置电镀铜液A组分，其A组分为硫酸铜35-40gL、乙二胺四乙酸二钠0.8-1.281、酒石酸钾钠100-10581、氢氧化钠30-3481、硼酸8-1281的混合液，然后配置20-25mlL的还原剂甲醛溶液B组分，单独存放;化学镀时，将上述预处理后的ZrB2-SiC复合粉体加入到A组分混合液中，然后将B组分溶液与加入复合粉体的A组分混合液混合，采用磁搅拌器搅拌，搅拌速率为2〇-25rmin，搅拌25-35min后清洗过滤，在真空干燥箱中于80°C烘干至恒重，得到镀铜ZrB2-SiC复合粉体。[0007]所述混合稀土金属为富纪混合稀土金属或和富铺混合稀土金属。[0008]所述铝锌中间合金中铝的含量为20%。[0009]所述镁锰中间合金中镁的含量为30%。[0010]所述ZrB2-SiC复合粉体的粒度为1-3μπι，其ZrB2-SiC复合粉体的制备方法参考文献《溶胶凝胶、微波硼热碳热还原合成ZrB2-SiC超细复合粉体的研究》曹迎楠，武汉科技大学，2015。[0011]ZrB2-SiC复合粉体具有高强度、抗腐蚀、耐高温和低密度等特点，镀铜之后其表面结构细致，浸润充分;复配镁基质，再加入混合稀土金属、铝锌中间合金等，改善了各种单一组分的不均匀混合，细化了晶粒，净化晶界，减少晶粒不均匀长大，使得合金内部组织的流动性和浸润性进一步提高，从而组织结构更加均匀和致密。[0012]本发明的有益效果:本发明的增强镁合金材料其配方合理，在基质镁中加入适量的混合稀土金属、增强材料镀铜ZrB2-SiC复合粉体和镁锰中间合金等，可以增强镁合金的强度、耐腐蚀性和热稳定性能，而且细化晶粒、净化熔体，提高纯度，减少晶粒的不均匀长大，有效的提高了镁合金的加工和铸造性能。具体实施方式[0013]以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。实施例中，各种原料均为市售品。[0014]实施例1[0015]一种增强镁合金材料，按质量百分比含量由以下组分构成：富铈混合稀土金属2.3%、镀铜ZrB2-SiC复合粉体2.2%、铝锌中间合金1.9%、铌0.06%、铍0.12%、镁锰中间合金3.2%、余量为镁和不可避免的杂质;其中，镀铜ZrB2-SiC复合粉体的制备过程为：[0016]1对ZrB2-SiC复合粉体进行表面预处理:将一定量的复合粉体置于丙酮中超声清洗13min，再用蒸馏水清洗多次后放置在质量分数为25%的HF水溶液中粗化16min，用蒸馏水清洗多次后再用敏化液进行敏化30min，用蒸馏水清洗多次后然后在活化液中活化30min，最后将活化后的复合粉体置于80°C干燥箱中烘干至恒重，待用;其中，敏化液组分为25gLSnCl2、50mlLHCl的混合溶液；活化液组分为0.1gLPdCl2、15gLH3BO3UOmVLHCl的混合溶液；[0017]2化学电镀:首先配置电镀铜液A组分，其A组分为硫酸铜38gL、乙二胺四乙酸二钠I.lgL、酒石酸钾钠105gL、氢氧化钠34gL、硼酸IOg!的混合液，然后配置25mlL的还原剂甲醛溶液B组分，单独存放;化学镀时，将上述预处理后的ZrB2-SiC复合粉体加入到A组分混合液中，然后将B组分溶液与加入复合粉体的A组分混合液混合，采用磁搅拌器搅拌，搅拌速率为25rmin，搅拌30min后清洗过滤，在真空干燥箱中于80°C烘干至恒重，得到镀铜ZrB2-SiC复合粉体。[0018]实施例2[0019]—种增强镁合金材料，按质量百分比含量由以下组分构成：富钇混合稀土金属2.5%、镀铜ZrB2-SiC复合粉体2.3%、铝锌中间合金1.8%、铌0.08%、铍0.13%、镁锰中间合金3.5%、余量为镁和不可避免的杂质;其中，镀铜ZrB2-SiC复合粉体的制备过程为：[0020]1对ZrB2-SiC复合粉体进行表面预处理:将一定量的复合粉体置于丙酮中超声清洗13min，再用蒸馏水清洗多次后放置在质量分数为25%的HF水溶液中粗化16min，用蒸馏水清洗多次后再用敏化液进行敏化30min，用蒸馏水清洗多次后然后在活化液中活化30min，最后将活化后的复合粉体置于80°C干燥箱中烘干至恒重，待用;其中，敏化液组分为25gLSnCl2、50mlLHCl的混合溶液；活化液组分为0.1gLPdCl2、15gLH3BO3UOmVLHCl的混合溶液；[0021]2化学电镀:首先配置电镀铜液A组分，其A组分为硫酸铜38gL、乙二胺四乙酸二钠I.lgL、酒石酸钾钠105gL、氢氧化钠34gL、硼酸IOg!的混合液，然后配置25mlL的还原剂甲醛溶液B组分，单独存放;化学镀时，将上述预处理后的ZrB2-SiC复合粉体加入到A组分混合液中，然后将B组分溶液与加入复合粉体的A组分混合液混合，采用磁搅拌器搅拌，搅拌速率为25rmin，搅拌30min后清洗过滤，在真空干燥箱中于80°C烘干至恒重，得到镀铜ZrB2-SiC复合粉体。[0022]经检测，本发明制得的增强镁合金材料的技术参数如下：[0023]

权利要求：1.一种增强镁合金材料，其特征在于，按质量百分比含量由以下组分构成：混合稀土金属1.8-2.5%、镀铜ZrB2-SiC复合粉体1.8-2.4%、铝锌中间合金1.5-2.2%、铌0.06-0.08%、铍0.1-0.15%、镁锰中间合金2.6-3.5%、余量为镁和不可避免的杂质；其中，镀铜ZrB2-SiC复合粉体的制备过程为：1对ZrB2-SiC复合粉体进行表面预处理:将一定量的复合粉体置于丙酮中超声清洗10-15min，再用蒸馏水清洗多次后放置在质量分数为25%的HF水溶液中粗化12-18min，用蒸馏水清洗多次后再用敏化液进行敏化25-35min，用蒸馏水清洗多次后然后在活化液中活化25-35min，最后将活化后的复合粉体置于80°C干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，敏化液组分为25gLSnCl2、50mlLHCl的混合溶液；活化液组分为0.1gLPdCl2、15gLH3B〇3、10mlLHCl的混合溶液；2化学电镀:首先配置电镀铜液A组分，其A组分为硫酸铜35-40gL、乙二胺四乙酸二钠0.8-1.2gL、酒石酸钾钠100-105gL、氢氧化钠30-34gL、硼酸8-12gL的混合液，然后配置20-25mlL的还原剂甲醛溶液B组分，单独存放;化学镀时，将上述预处理后的ZrB2-SiC复合粉体加入到A组分混合液中，然后将B组分溶液与加入复合粉体的A组分混合液混合，采用磁搅拌器搅拌，搅拌速率为20-25rmin，搅拌25-35min后清洗过滤，在真空干燥箱中于80°C烘干至恒重，得到镀铜ZrB2-SiC复合粉体。2.根据权利要求1所述的一种增强镁合金材料，其特征在于，所述混合稀土金属为富钇混合稀土金属或和富铺混合稀土金属。3.根据权利要求1所述的一种增强镁合金材料，其特征在于，所述铝锌中间合金中铝的含量为20%。4.根据权利要求1所述的一种增强镁合金材料，其特征在于，所述镁锰中间合金中镁的含量为30%。5.根据权利要求1所述的一种增强镁合金材料，其特征在于，所述ZrB2-SiC复合粉体的粒度为1-3μηι。

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