[发明专利]一种具有LPSO和/或SFs结构的镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种具有LPSO和/或SFs结构的镁合金，其特征在于：包括以下重量百分比组分：Gd：2.5～7.0％、Cu：0.5～3.0％、Zr：0.2～1.2％、余量为Mg；

所述Gd和Cu的重量百分含量和不超过9％；

上述组分经熔炼后浇铸成铸锭，且铸锭的温度在200℃以上时，其冷却速度为300～450℃/分钟，在铸态合金组织中形成LPSO+SFs结构或SFs结构；

再于290-410℃下固溶处理上述铸锭，保温6～12h冷却后，得到含有体积分数大于8％的LPSO和/或SFs结构的固溶态镁合金。

2.根据权利要求1所述的一种具有LPSO和/或SFs结构的镁合金，其特征在于：所述各组分的重量百分含量为：Gd：6.5％、Cu：2.5％、Zr：0.4％、余量为Mg；

所述铸态合金中LPSO和SFs结构的体积分数大于15％，

所述固溶态合金中LPSO结构或LPSO+SFs结构的体积分数大于18％。

3.根据权利要求1所述的一种具有LPSO和/或SFs结构的镁合金，其特征在于：所述的各组分的重量百分含量为：Gd：4.5％、Cu：1.2％、Zr：0.6％、余量为Mg；

所述铸态合金中LPSO和SFs结构的体积分数大于10％；

所述固溶态合金中LPSO结构或LPSO+SFs结构的体积分数大于10％。

4.根据权利要求1所述的一种具有LPSO和/或SFs结构的镁合金，其特征在于：所述各组分的重量百分含量为：Gd：3.0％、Cu：0.6％、Zr：1.2％、余量为Mg；所述铸态合金中具有SFs结构的体积分数大于5％；

所述固溶态合金中LPSO结构和/或SFs结构的体积分数大于8％。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种具有LPSO和/或SFs结构的镁合金的制备方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

(1)备料：将纯镁锭、Mg-Gd中间合金、Mg-Cu中间合金、Mg-Zr中间合金、精炼剂保温备用；

(2)熔炼：在气体保护下，于一定温度，在熔炼炉中熔化纯镁锭后，依次熔化Mg-Gd中间合金、Mg-Cu中间合金和Mg-Zr中间合金，搅拌并撇去浮渣；

(3)精炼：在一定温度下，通过惰性气体将精炼剂喷射入上述熔液中，搅拌一段时间；

(4)浇铸：静置上述精炼熔液后，在气体保护下，于模具中浇铸熔液成铸锭，并控制其冷却速率，使铸锭温度在200℃以上时的冷却速度在300～450℃/分钟，得到包含LPSO+SFs结构或SFs结构的铸态镁合金成品；

(5)固溶处理：在气体保护下，使用热处理炉于290-410℃下固溶处理上述铸锭，保温6～12h冷却后，得到包含LPSO和/或SFs结构的固溶态镁合金成品。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)备料中选用的中间合金包括：Mg-30wt％Gd中间合金、Mg-30wt％Cu中间合金和Mg-30wt％Zr中间合金。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)熔炼过程中所述气体包括CO₂、N₂和SF₆三元混合气体，其流量比为90:7:3。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)精炼过程中，所述精炼剂的原料及组分数为：MgCl₂：50份、KCl：(35～40)份、MgF₂：(5～10)份、硫磺：(1.5～2.0)份、HBO₃：(1.5～2.5)份。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)浇铸过程中，通过控制模具管道中冷却水的流速来控制冷却速度。