CN104152766A - 一种双相颗粒混合增强镁合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双相颗粒混合增强镁合金，按照重量百分比含量含有：Al：5.3-6.2%，Sn：3.2-4.1%，Sr：2.3-3.3%，Sb：1.3-1.5%，Ba：0.8-1.0%，Si：2.4-2.6%，Fe：0.3-0.5%，Ni：0.7-1.3%，Cs：1.5-1.7%，Cr：0.5-0.7%，W：0.9-1.1%，Pr：0.7-0.9%，Tm：1.3-1.5%，Y：0.9-1.1%，SiC纳米颗粒：1-3%，氮化硼纳米管颗粒：17-20%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为110-130nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为25-45μm。本发明还提出该合金的制备方法。本合金具有良好力学性能。
Description
技术领域
本发明属于镁合金材料领域，尤其是一种双相颗粒混合增强镁合金及其制备方法。
背景技术
镁合金的晶体结构属密排六方晶格，其塑性变形能力不及铝和钢，增加了镁合金塑性加工的难度和生产制备成本，为此近年的新型镁合金开发研究中，已经开始重视通过变形镁合金中合金相设计和采用新变形工艺等方式，在保证一定强度的同时更注重提高镁合金的塑性加工能力。由于镁合金具有密度小，比刚度和比强度高，而且有着优良导热性能、电磁屏蔽性能、阻尼性能、切削加工性和减震性能，同时具有尺寸稳定、无污染、易回收等一系列优点，是结构轻量化理想材料，在汽车、航空航天、国防及3C产品等工业中有着广阔的商业应用前景。然而由于镁合金绝对强度低，室温变形能力较差，易氧化燃烧、易腐蚀等缺陷，限制了其作为结构材料的广泛应用，目前镁合金的应用远不如铝合金广泛。因此，提高镁合金强度使其具有良好的综合性能，是新型镁合金开发的热点，同时高强度镁合金开发对拓展镁合金的应用领域具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高强镁合金及其制备方法，该工艺方法成本低且简便易行，获得的镁合金具有较高的强度，使得此类镁合金具有比传统商业镁合金优越的力学性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种双相颗粒混合增强镁合金，按照重量百分比含量含有：Al：5.3-6.2%，Sn：3.2-4.1%，Sr：2.3-3.3%，Sb：1.3-1.5%，Ba：0.8-1.0%，Si：2.4-2.6%，Fe：0.3-0.5%，Ni：0.7-1.3%，Cs：1.5-1.7%， Cr：0.5-0.7%，W：0.9-1.1%，Pr：0.7-0.9%，Tm：1.3-1.5%， Y：0.9-1.1%，SiC纳米颗粒：1-3%，氮化硼纳米管颗粒：17-20%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为110-130nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为25-45μm。
更进一步地，按照重量百分比含量含有：Al：5.3%，Sn：3.2%，Sr：2.3%，Sb：1.3%，Ba：0.8%，Si：2.4%，Fe：0.3%，Ni：0.7%，Cs：1.5%， Cr：0.5%，W：0.9%，Pr：0.7%，Tm：1.3%， Y：0.9%，SiC纳米颗粒：1%，氮化硼纳米管颗粒：17%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为110nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为25μm。
所述的双相颗粒混合增强镁合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒、纳米SiC颗粒；
(2)原料预热处理：将步骤(1)中的纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒进行370℃预热处理；
(3)纳米SiC颗粒预处理：在容器中同时倒入比例为8g:100ml的干燥SiC纳米颗粒及分析纯乙醇，搅拌均匀至充分润湿后，将占SiC纳米颗粒与纯乙醇混合物体积1/20的聚乙烯醇稀溶液加入SiC颗粒与乙醇的混合物中，搅拌混合均匀后放入烘箱中进行干燥，烘烤温度为110～130℃；
(4)熔炼：将低碳钢坩锅预热至370℃后，放入预热好的纯Mg锭，同时给低碳钢坩锅升温至790～810℃且通入气体保护气氛，待纯镁锭完全熔化后，加入Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金，待原料完全熔化后，机械均匀搅拌8-10分钟，再加入预处理过的纳米SiC颗粒，机械均匀搅拌20-30分钟，之后再将预热过的氮化硼纳米管颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，然后机械搅拌20-30分钟，并静置10-20分钟；
(5)精炼：通入保护气体，使合金液的温度升至800～820℃后，边加入精炼剂边搅拌，精炼时间为10～12分钟，精炼完后在600～700℃保温静置10～20分钟，所述精炼剂的组成为： NaCl：15～25％；CaCl：20～30%；余量为KCl；
(6)浇铸：将精炼过的镁合金精炼料浇铸到预热温度为300～380℃的铁模具中，浇铸温度为800～820℃，所述的铁模具内腔尺寸为长20cm，宽30cm,高100cm；
(7)热处理：将铸件在500-600℃温度范围内进行固溶处理，固溶处理时间为30～32小时，然后进行水淬，将淬火后的铸件放入到320℃的电阻炉中人工时效25小时，制得镁合金坯件；
(8) 轧制合金：将合金轧制成5cm的厚板，其中，第一个道次的扎制温度为240℃，扎下量为33-34%，第二个道次的扎制温度为230℃，扎下量为33-34%，第三个道次的扎制温度为220℃，扎下量为33-34%，，每道次轧制后回炉退火，退火温度为300～320℃，退火时间为2～3小时；
(9)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为180～200℃，保温时间为40～42h；再在150-180℃进行第二次时效处理，时效时间为38～40h；最后在130～140℃进行第三次时效处理，时效时间为37-39h。
具体实施方式
实施例1
一种双相颗粒混合增强镁合金，按照重量百分比含量含有：Al：5.3%，Sn：3.2%，Sr：2.3%，Sb：1.3%，Ba：0.8%，Si：2.4%，Fe：0.3%，Ni：0.7%，Cs：1.5%， Cr：0.5%，W：0.9%，Pr：0.7%，Tm：1.3%， Y：0.9%，SiC纳米颗粒：1%，氮化硼纳米管颗粒：17%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为110nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为25μm。
镁合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒、纳米SiC颗粒；
(2)原料预热处理：将步骤(1)中的纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒进行370℃预热处理；
(3)纳米SiC颗粒预处理：在容器中同时倒入比例为8g:100ml的干燥SiC纳米颗粒及分析纯乙醇，搅拌均匀至充分润湿后，将占SiC纳米颗粒与纯乙醇混合物体积1/20的聚乙烯醇稀溶液加入SiC颗粒与乙醇的混合物中，搅拌混合均匀后放入烘箱中进行干燥，烘烤温度为110℃；
(4)熔炼：将低碳钢坩锅预热至370℃后，放入预热好的纯Mg锭，同时给低碳钢坩锅升温至790℃且通入气体保护气氛，待纯镁锭完全熔化后，加入Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金，待原料完全熔化后，机械均匀搅拌8分钟，再加入预处理过的纳米SiC颗粒，机械均匀搅拌20分钟，之后再将预热过的氮化硼纳米管颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，然后机械搅拌20分钟，并静置10分钟；
(5)精炼：通入保护气体，使合金液的温度升至800℃后，边加入精炼剂边搅拌，精炼时间为10分钟，精炼完后在600℃保温静置10分钟，所述精炼剂的组成为： NaCl：15％；CaCl：20%；余量为KCl；
(6)浇铸：将精炼过的镁合金精炼料浇铸到预热温度为300℃的铁模具中，浇铸温度为800℃，所述的铁模具内腔尺寸为长20cm，宽30cm,高100cm；
(7)热处理：将铸件在500℃温度范围内进行固溶处理，固溶处理时间为30小时，然后进行水淬，将淬火后的铸件放入到320℃的电阻炉中人工时效25小时，制得镁合金坯件；
(8) 轧制合金：将合金轧制成5cm的厚板，其中，第一个道次的扎制温度为240℃，扎下量为33%，第二个道次的扎制温度为230℃，扎下量为33-34%，第三个道次的扎制温度为220℃，扎下量为33%，，每道次轧制后回炉退火，退火温度为300℃℃，退火时间为2小时；
(9)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为180℃，保温时间为40h；再在150℃进行第二次时效处理，时效时间为38h；最后在130℃进行第三次时效处理，时效时间为37h。
实施例2：
一种双相颗粒混合增强镁合金，按照重量百分比含量含有：Al：5.8%，Sn：3.7%，Sr：2.8%，Sb：1.4%，Ba：0.9%，Si：2.5%，Fe：0.4%，Ni：1.0%，Cs：1.6%， Cr：0.6%，W：1.0%，Pr：0.8%，Tm：1.4%， Y：1.0%，SiC纳米颗粒：2%，氮化硼纳米管颗粒：18%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为120nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为35μm。
所述的镁合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒、纳米SiC颗粒；
(2)原料预热处理：将步骤(1)中的纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒进行370℃预热处理；
(3)纳米SiC颗粒预处理：在容器中同时倒入比例为8g:100ml的干燥SiC纳米颗粒及分析纯乙醇，搅拌均匀至充分润湿后，将占SiC纳米颗粒与纯乙醇混合物体积1/20的聚乙烯醇稀溶液加入SiC颗粒与乙醇的混合物中，搅拌混合均匀后放入烘箱中进行干燥，烘烤温度为120℃；
(4)熔炼：将低碳钢坩锅预热至370℃后，放入预热好的纯Mg锭，同时给低碳钢坩锅升温至800℃且通入气体保护气氛，待纯镁锭完全熔化后，加入Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金，待原料完全熔化后，机械均匀搅拌9分钟，再加入预处理过的纳米SiC颗粒，机械均匀搅拌25分钟，之后再将预热过的氮化硼纳米管颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，然后机械搅拌25分钟，并静置15分钟；
(5)精炼：通入保护气体，使合金液的温度升至810℃后，边加入精炼剂边搅拌，精炼时间为11分钟，精炼完后在650℃保温静置15分钟，所述精炼剂的组成为： NaCl：20％；CaCl：25%；3余量为KCl；
(6)浇铸：将精炼过的镁合金精炼料浇铸到预热温度为340℃的铁模具中，浇铸温度为810℃，所述的铁模具内腔尺寸为长20cm，宽30cm,高100cm；
(7)热处理：将铸件在550℃温度范围内进行固溶处理，固溶处理时间为31小时，然后进行水淬，将淬火后的铸件放入到320℃的电阻炉中人工时效25小时，制得镁合金坯件；
(8) 轧制合金：将合金轧制成5cm的厚板，其中，第一个道次的扎制温度为240℃，扎下量为33%，第二个道次的扎制温度为230℃，扎下量为33%，第三个道次的扎制温度为220℃，扎下量为33%，，每道次轧制后回炉退火，退火温度为310℃，退火时间为2.5小时；
(9)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为190℃，保温时间为41h；再在160℃进行第二次时效处理，时效时间为39h；最后在135℃进行第三次时效处理，时效时间为38h。
实施例3：
一种双相颗粒混合增强镁合金，按照重量百分比含量含有：Al：6.2%，Sn：4.1%，Sr：3.3%，Sb：1.5%，Ba：1.0%，Si：2.6%，Fe：0.5%，Ni：1.3%，Cs：1.7%， Cr：0.7%，W：1.1%，Pr：0.9%，Tm：1.5%， Y：1.1%，氮化硼纳米管颗粒：20%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为130nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为45μm。
所述的镁合金的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒、纳米SiC颗粒；
(2)原料预热处理：将步骤(1)中的纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒进行370℃预热处理；
(3)纳米SiC颗粒预处理：在容器中同时倒入比例为8g:100ml的干燥SiC纳米颗粒及分析纯乙醇，搅拌均匀至充分润湿后，将占SiC纳米颗粒与纯乙醇混合物体积1/20的聚乙烯醇稀溶液加入SiC颗粒与乙醇的混合物中，搅拌混合均匀后放入烘箱中进行干燥，烘烤温度为130℃；
(4)熔炼：将低碳钢坩锅预热至370℃后，放入预热好的纯Mg锭，同时给低碳钢坩锅升温至810℃且通入气体保护气氛，待纯镁锭完全熔化后，加入Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金，待原料完全熔化后，机械均匀搅拌10分钟，再加入预处理过的纳米SiC颗粒，机械均匀搅拌30分钟，之后再将预热过的氮化硼纳米管颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，然后机械搅拌30分钟，并静置20分钟；
(5)精炼：通入保护气体，使合金液的温度升至820℃后，边加入精炼剂边搅拌，精炼时间为12分钟，精炼完后在700℃保温静置20分钟，所述精炼剂的组成为： NaCl：25％；CaCl：30%；余量为KCl；
(6)浇铸：将精炼过的镁合金精炼料浇铸到预热温度为380℃的铁模具中，浇铸温度为820℃，所述的铁模具内腔尺寸为长20cm，宽30cm,高100cm；
(7)热处理：将铸件在600℃温度范围内进行固溶处理，固溶处理时间为32小时，然后进行水淬，将淬火后的铸件放入到320℃的电阻炉中人工时效25小时，制得镁合金坯件；
(8)轧制合金：将合金轧制成5cm的厚板，其中，第一个道次的扎制温度为240℃，扎下量为34%，第二个道次的扎制温度为230℃，扎下量为34%，第三个道次的扎制温度为220℃，扎下量为34%，，每道次轧制后回炉退火，退火温度为320℃，退火时间为3小时；
(9)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为200℃，保温时间为42h；再在180℃进行第二次时效处理，时效时间为40h；最后在140℃进行第三次时效处理，时效时间为39h。
实施例1-3得到的合金的性能列于下表
Claims (3)
1.一种双相颗粒混合增强镁合金，其特征在于，按照重量百分比含量含有：Al：5.3-6.2%，Sn：3.2-4.1%，Sr：2.3-3.3%，Sb：1.3-1.5%，Ba：0.8-1.0%，Si：2.4-2.6%，Fe：0.3-0.5%，Ni：0.7-1.3%，Cs：1.5-1.7%， Cr：0.5-0.7%，W：0.9-1.1%，Pr：0.7-0.9%，Tm：1.3-1.5%， Y：0.9-1.1%，SiC纳米颗粒：1-3%，氮化硼纳米管颗粒：17-20%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为110-130nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为25-45μm。
2.如权利要求1所述的双相颗粒混合增强镁合金，其特征在于，按照重量百分比含量含有: Al：5.3%，Sn：3.2%，Sr：2.3%，Sb：1.3%，Ba：0.8%，Si：2.4%，Fe：0.3%，Ni：0.7%，Cs：1.5%， Cr：0.5%，W：0.9%，Pr：0.7%，Tm：1.3%， Y：0.9%，SiC纳米颗粒：1%，氮化硼纳米管颗粒：17%，余量为Mg，所述SiC纳米颗粒的直径为110nm，所述氮化硼纳米管颗粒的尺寸为25μm。
3.如权利要求1-2所述的双相颗粒混合增强镁合金的制备方法，其特征在于：
(1)原料准备：按照重量百分比含量进行原料准备，所述原料为纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒、纳米SiC颗粒；
(2)原料预热处理：将步骤(1)中的纯Mg锭、Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金、氮化硼纳米管颗粒进行370℃预热处理；
(3)纳米SiC颗粒预处理：在容器中同时倒入比例为8g:100ml的干燥SiC纳米颗粒及分析纯乙醇，搅拌均匀至充分润湿后，将占SiC纳米颗粒与纯乙醇混合物体积1/20的聚乙烯醇稀溶液加入SiC颗粒与乙醇的混合物中，搅拌混合均匀后放入烘箱中进行干燥，烘烤温度为110～130℃；
(4)熔炼：将低碳钢坩锅预热至370℃后，放入预热好的纯Mg锭，同时给低碳钢坩锅升温至790～810℃且通入气体保护气氛，待纯镁锭完全熔化后，加入Mg- Sn中间合金、纯Al锭、纯Sr、Al- Sb中间合金、Al- Ba中间合金、Mg- Si中间合金、Mg- Fe中间合金、纯Ni、Al- Cs中间合金、Al- Cr中间合金、纯W、Al- Pr中间合金、Al- Tm中间合金、Mg- Y中间合金，待原料完全熔化后，机械均匀搅拌8-10分钟，再加入预处理过的纳米SiC颗粒，机械均匀搅拌20-30分钟，之后再将预热过的氮化硼纳米管颗粒掺杂到熔炼的镁合金熔液中，然后机械搅拌20-30分钟，并静置10-20分钟；
(5)精炼：通入保护气体，使合金液的温度升至800～820℃后，边加入精炼剂边搅拌，精炼时间为10～12分钟，精炼完后在600～700℃保温静置10～20分钟，所述精炼剂的组成为： NaCl：15～25％；CaCl：20～30%；余量为KCl；
(6)浇铸：将精炼过的镁合金精炼料浇铸到预热温度为300～380℃的铁模具中，浇铸温度为800～820℃，所述的铁模具内腔尺寸为长20cm，宽30cm,高100cm；
(7)热处理：将铸件在500-600℃温度范围内进行固溶处理，固溶处理时间为30～32小时，然后进行水淬，将淬火后的铸件放入到320℃的电阻炉中人工时效25小时，制得镁合金坯件；
(8) 轧制合金：将合金轧制成5cm的厚板，其中，第一个道次的扎制温度为240℃，扎下量为33-34%，第二个道次的扎制温度为230℃，扎下量为33-34%，第三个道次的扎制温度为220℃，扎下量为33-34%，，每道次轧制后回炉退火，退火温度为300℃～320℃，退火时间为2～3小时；
(9)轧后热处理：将轧后的薄板进行时效处理，所述的时效处理工艺为：时效温度为180～200℃，保温时间为40～42h；再在150-180℃进行第二次时效处理，时效时间为38～40h；最后在130～140℃进行第三次时效处理，时效时间为37-39h。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105543599A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-04 | 安徽祈艾特电子科技股份有限公司 | 一种用于铸造汽车零部件的纳米氮化铝改性的Mg-Al-Si系镁合金材料及其制备方法 |
| CN107142413A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 合肥伊只门窗有限公司 | 一种金属门窗的制作工艺 |
| CN110066949A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-07-30 | 江西省科学院应用物理研究所 | 一种镍变质含硅镁合金及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59208042A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | Toyota Motor Corp | 分散強化マグネシウム合金 |
| WO1993015238A1 (en) * | 1992-02-04 | 1993-08-05 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method of flameproofing molten magnesium material, and alloy thereof |
| CN1470662A (zh) * | 2003-06-20 | 2004-01-28 | 吉林大学 | 双相颗粒混杂增强镁合金基复合材料的制备方法 |
| KR20080069380A (ko) * | 2007-01-23 | 2008-07-28 | 부산대학교 산학협력단 | 주조용 마그네슘 합금 |
| CN101405417A (zh) * | 2006-03-20 | 2009-04-08 | 国立大学法人熊本大学 | 高强度高韧性镁合金及其制造方法 |
| CN101643872A (zh) * | 2009-09-01 | 2010-02-10 | 吉林大学 | 一种高强度、高塑性镁合金及其制备方法 |
| CN102242298A (zh) * | 2011-07-04 | 2011-11-16 | 四川大学 | 一种Al、Zn强化Mg-Sn-RE基高强韧耐热镁合金 |
| CN103667841A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-03-26 | 张霞 | 一种双相颗粒混合增强镁合金及其制备方法 |
| CN103695745A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-02 | 张霞 | 一种氮化硼增强镁合金及其制备方法 |
-
2014
- 2014-09-05 CN CN201410450586.1A patent/CN104152766A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59208042A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-26 | Toyota Motor Corp | 分散強化マグネシウム合金 |
| WO1993015238A1 (en) * | 1992-02-04 | 1993-08-05 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method of flameproofing molten magnesium material, and alloy thereof |
| CN1470662A (zh) * | 2003-06-20 | 2004-01-28 | 吉林大学 | 双相颗粒混杂增强镁合金基复合材料的制备方法 |
| CN101405417A (zh) * | 2006-03-20 | 2009-04-08 | 国立大学法人熊本大学 | 高强度高韧性镁合金及其制造方法 |
| KR20080069380A (ko) * | 2007-01-23 | 2008-07-28 | 부산대학교 산학협력단 | 주조용 마그네슘 합금 |
| CN101643872A (zh) * | 2009-09-01 | 2010-02-10 | 吉林大学 | 一种高强度、高塑性镁合金及其制备方法 |
| CN102242298A (zh) * | 2011-07-04 | 2011-11-16 | 四川大学 | 一种Al、Zn强化Mg-Sn-RE基高强韧耐热镁合金 |
| CN103667841A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-03-26 | 张霞 | 一种双相颗粒混合增强镁合金及其制备方法 |
| CN103695745A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-02 | 张霞 | 一种氮化硼增强镁合金及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105543599A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-04 | 安徽祈艾特电子科技股份有限公司 | 一种用于铸造汽车零部件的纳米氮化铝改性的Mg-Al-Si系镁合金材料及其制备方法 |
| CN107142413A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-09-08 | 合肥伊只门窗有限公司 | 一种金属门窗的制作工艺 |
| CN110066949A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-07-30 | 江西省科学院应用物理研究所 | 一种镍变质含硅镁合金及其制备方法 |
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