，使其自然冷却至室温，得到含有单一方向LPSO相的镁合金材料。
[0020]本实施例制备得到含有单一方向LPSO相的镁合金材料的形貌图如图1所示，由图可以看出:采用此种方法制备的LPSO相的生长方向与热流平行，朝单一方向生长，且相的形态致密均匀。满足在方向上需要；另外通过力学性能测试可以得出此方法制备下的镁合金材料在320MPa的应变为16%，而普通凝固方法下制备的同种材料镁合金在200MPa时的应变就已经达到16%，进一步证明了此种方法制备下的镁合金材料力学性能上的优越性。
[0021]实施例2
合金的原子比为:Mg:Y:Zn=94:4:2，本实施例所用原料为纯Zn，Mg_25%Y，余量为纯镁，其纯度均在99.98以上。
[0022]制备单一方向LPSO相镁合金材料的熔炼、静置和凝固工艺为:
首先按照设计的合金成分，按原子比准备Mg、Zn、Mg-25%Y中间合金；将纯镁、纯锌、Mg-Y中间合金依次加入坩祸中，然后在井室炉中进行升温加热到735°C，保持1.8h，待完全熔融后浇到铁坩祸中，坩祸规格为Φ 30mmX 200mm，待其自然冷却到室温时，将坩祸放入到定向凝固炉中，加热420 0C保温45min，并在加热到520 V时通入保护气体，保护气体为氩气；然后按照9°C /min的速度升至730°C，熔炼后熔体静置2.5小时；熔体静置过后，关闭下部电源，停止对坩祸底部加热，通入冷却水对坩祸底部进行冷却，加热炉顶部以2°C /min的冷却速度进行冷却，造成温度的单向冷却梯度，冷却过程中防止周围环境有任何的震动，直至坩祸顶部温度冷却至420°C时，关闭上部电源，使其自然冷却至室温，得到含有单一方向LPSO相的镁合金材料。
[0023]本实施例制备得到含有单一方向LPSO相的镁合金材料的LPSO相的生长方向与热流平行，朝单一方向生长，且相的形态致密均匀。满足在方向上需要；另外通过力学性能测试可以得出此方法制备下的镁合金材料在300MPa的应变为17%，而普通凝固方法下制备的同种材料镁合金在220MPa时的应变就已经达到17%，进一步证明了此种方法制备下的镁合金材料力学性能上的优越性。
[0024]实施例3
合金的原子比为:Mg:Y:Zn= (91:6:3)，本实施例所用原料为纯Zn，Mg_25%Y，余量为纯镁，其纯度均在99.98以上。
[0025]制备单一方向LPSO相镁合金材料的熔炼、静置和凝固工艺为:
首先按照设计的合金成分，按原子比准备Mg、Zn、Mg-25%Y中间合金；将纯镁、纯锌、Mg-Y中间合金依次加入坩祸中，然后在井室炉中进行升温加热到730°C，保持1.5h，待完全熔融后浇到铁坩祸中，坩祸规格为Φ 30mmX 200mm，待其自然冷却到室温时，将坩祸放入到定向凝固炉中，加热400 0C保温48min，并在加热到530 V时通入保护气体，保护气体为氩气；然后按照9.5°C /min的速度升至700°C，熔炼后熔体静置1.6小时；熔体静置过后，关闭下部电源，停止对坩祸底部加热，通入冷却水对坩祸底部进行冷却，加热炉顶部以1.50C /min的冷却速度进行冷却，造成温度的单向冷却梯度，冷却过程中防止周围环境有任何的震动，直至坩祸顶部温度冷却至400°C时，关闭上部电源，使其自然冷却至室温，得到含有单一方向LPSO相的镁合金材料。
[0026]本实施例制备得到含有单一方向LPSO相的镁合金材料的生长方向与热流平行，朝单一方向生长，且相的形态致密均匀。满足在方向上需要；另外通过力学性能测试可以得出此方法制备下的镁合金材料在290MPa的应变为18%，而普通凝固方法下制备的同种材料镁合金在210MPa时的应变就已经达到18%，进一步证明了此种方法制备下的镁合金材料力学性能上的优越性。
【主权项】
1.一种LPSO相层状复合镁合金材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤: (1)以纯镁、纯锌、Mg-Y中间合金为原料，先将试样升温加热到730~740°C，保温1.5~2h，完全熔融后浇注到铁坩祸中，待其冷却至室温后，放入定向凝固炉中加热到400~425°C保温45~50min，然后继续升温加热，在加热到525~530°C时通入氩气，然后按照9-100C /min的速度升至700~725°C，待原材料完全熔化后静置1.5-2.5h ； (2)熔体静置过后，先关闭底部电源，停止对试样底部的加热，并通入冷却水对试样底部进行冷却，试样顶部以1~2°C /min的冷却速度进行冷却，直至试样顶部温度冷却至400~425°C，然后关闭电源，自然冷却至室温，得到单一方向的LPSO相层状复合镁合金材料。
2.根据权利要求1所述LPSO相层状复合镁合金材料的制备方法，其特征在于:所述纯镁、纯锌、Mg-Y中间合金中Mg、Y、Zn的原子比为Mg: Y: Zn为(91?97): (2?6):(I?3)。
3.根据权利要求1所述的LPSO相层状复合镁合金材料的制备方法，其特征在于:所述Mg-Y中间合金为Mg-25%Y。
【专利摘要】本发明公开一种LPSO相层状复合镁合金材料的制备方法，属于金属间化合物领域。本发明所述方法以纯镁、纯锌、Mg-Y中间合金为原料，在井室炉中进行升温加热待完全熔融后浇注到铁坩埚中，待其冷却至室温后，将铁坩埚放入炉中加热400~425℃保温45~50min，在加热到525~530℃时通入氩气，然后加热至原材料完全熔化后静置1.5~2.5h；熔体静置过后，停止对坩埚底部的加热，并通进行冷却，加热炉顶部以1~2℃/min的冷却速度进行冷却，直至坩埚顶部温度冷却至400~425℃，然后关闭电源，自然冷却至室温，得到单一方向的LPSO相层状复合镁合金材料。本发明制备得到的在复合镁合金材料航空、航天、汽车、能源以及通信等领域有广泛的应用前景。
【IPC分类】C22C1-03, C22C23-04
【公开号】CN104878230
【申请号】CN201510242090
【发明人】徐志超, 冯中学, 史庆南
【申请人】昆明理工大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月13日