新型高性能稀土鎂合金及其關鍵工程化技術檢視原始碼討論檢視歷史
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新型高性能稀土鎂合金及其關鍵工程化技術利用自主知識產權[1]的稀土鎂中間合金,開展了含混合稀土元素的Mg-Al-Zn-RE變形鎂合金(YHER4合金)的研究。
1、技術背景和意義
利用自主知識產權的稀土鎂中間合金,開展了含混合稀土元素的Mg-Al-Zn-RE變形鎂合金(YHER4合金)的研究。一方面充分發揮我國輕稀土資源豐富的優勢,有利於稀土資源平衡利用;另一方面,解決了大尺寸稀土鎂合金擠壓件在關鍵部件上的應用難題,經濟效益顯著。
2、技術原理、技術要點
(1)技術原理
利用輕稀土La、Ce與重稀土Gd、Dy的混合加入,解決了添加單一稀土元素時因凝固係數的原因導致鑄大尺寸錠時產生的熱裂傾向。成功製備了直徑465mm,長度大於2000mm的鑄棒,形成了一整套大尺寸高強稀土鎂合金[2]半連續鑄棒技術。採用無縫慢速梯度擠壓技術進行筒體的研製,相比於原鑄造工藝,不僅將材料的力學性能從280MPa提高到390MPa,而且使零件的成品率從15%提高到70%。同時,新工藝使擠壓溫度降低50℃,模具損耗降低20%。
(2)技術要點
從稀土在鎂合金中作用機理研究出發,研製出高強高韌稀土鎂合金材料,進行了大尺寸稀土鎂合金的鑄造工藝研究,大尺寸稀土鎂合金的無縫擠壓變形工藝研究,大尺寸稀土鎂合金熱處理技術研究,解決了大尺寸稀土鎂合金擠壓件在關鍵部件上應用的難題。取得了3個主要技術創新點:(1)大尺寸YHER4合金的半連續鑄錠技術;(2)大尺寸稀土鎂合金無縫擠壓變形工藝;(3)稀土在YHER4中的存在形式及強化機理。
3. 應用情況及效果
本項目開發了新型高強高韌稀土鎂合金,已在XXX11型號、XXX15型號武器上實現批產,同時在神舟六號飛船和無人機的電器箱殼體上得到應用。本項目成果可使鑄棒直徑由340mm提高到465mm,鑄棒外表面更加光滑;採用新合金、新工藝製備薄壁筒體,可使擠壓溫度降低50℃,模具損耗降低20%,成品率由60%提高到70%。綜合計算,擠壓件成本降低10%。與原合金相比耐腐蝕速率降低近90%。本項目成果與合作企業共同創造了顯著的經濟效益,近三年新增銷售額13.6億元人民幣,新增利潤5.4億元人民幣。
參考文獻
- ↑ 自主知識產權與專利的區別 ,搜狐,2017-11-29
- ↑ 鎂合金材料的發展現狀、趨勢及展望,搜狐,2023-03-28