[发明专利]一种高强塑镁基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强塑镁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将稀土镁合金升温至700℃～820℃，待稀土镁合金完全熔化后将温度降至580℃～650℃，制得半固态熔融镁合金；

将增强体在温度100℃～500℃下预热2min～60min，然后加入到半固态熔融镁合金中，充分混合后，制得增强体-稀土镁合金混合熔体；

将增强体-稀土镁合金混合熔体再次加热至700℃～820℃，混匀后浇注到预热温度为100℃～600℃的模具中，并施加5MPa～100MPa压力，保压60s～600s，待凝固完成即制得高强塑稀土镁基复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀土镁合金成分为：Mg-(2～20)X-(0～1)Zr(wt.％)，其中X为Gd、Y、Sm、Nd、Dy、Ce、Er、Ag、Zn中的一种或几种的混合。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述稀土镁合金选自Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Gd-Zr、Mg-Y-Zr、Mg-Nd、Mg-Sm、Mg-Dy、Mg-Ag、Mg-Gd-Y、Mg-Y-Gd、Mg-Y-Sm、Mg-Gd-Nd、Mg-Dy-Nd、Mg-Gd-Zn、Mg-Y-Zn、Mg-Nd-Zn、Mg-Gd-Y-Zn、Mg-Gd-Y-Zr或Mg-Gd-Y-Zn-Ag等系镁合金中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述稀土镁合金选自Mg-(0～15)Gd-(0～10)Y-(0～0.5)Zr、Mg-(5～15)Gd-(1～3)Y-(0.5～2)Zn-(0.3～0.5)Zr、Mg-4Y-3Nd-0.4Zr、Mg-5Y-4Nd-0.35Zr或Mg-2Y-1.5Gd-2Sm-0.4Zr中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制得半固态熔融镁合金步骤中，通过将稀土镁合金升温至710℃～730℃，待基体合金完全熔化后将温度降至600℃～630℃，制得半固态熔融镁合金。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增强体满足室温抗拉强度大于900MPa，断后伸长率大于5％，优选自高强塑金属合金、高熵合金、高强塑金属复合材料中的任意一种或其组合，其中，

高强塑金属合金选自TA15、IMI834、TC11、Ti6242、Ti-1100或Ti600钛合金中的一种或多种；

高熵合金选自CrNbTiVZr、TiZrNbMoV、CrMnFeCoNi或CrFeCoNiPd中的一种或多种；

高强塑金属复合材料选自IMI834+TiC(0.5vol.％)+TiB(2vol.％)、TC4+TiB(2vol.％)、TA15+La₂O₃(2～5vol.％)或TC11+Y₂O₃(2～4vol.％)中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，增强体为粉末或超细丝中的一种或两种组合，其中，粉末的平均粒径为0.001～50μm，优选为0.001～10μm，更优选为0.01～5μm；和/或

超细丝的直径为0.001～20μm，长径比为1～10；优选直径为0.001～5μm，长径比为1～8；更优选直径为0.05～1μm，长径比为2～5。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增强体加入到半固态熔融镁合金之前，还包括对增强体进行预处理：对增强体表面进行化学清洗，清洗过程中伴随超声，超声功率为100～200Hz，超声处理时间为5～30min。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，增强体与半固态熔融稀土镁合金的质量比为1:(4～100)，优选为1:(10～20)。