[发明专利]一种低成本高性能稀土镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本高性能稀土镁合金，其特征在于，合金成分包括：0.1wt％～2wt％的Nd，0.1wt％～3wt％的Gd，2wt％～4wt％的Y，0wt％～2wt％的Zn，0wt％～1wt％的Ca，0.2wt％～0.7wt％的Zr，余量的镁及不可避免的杂质，且Y、Gd和Nd稀土总含量小于等于6wt％；所述的低成本高性能稀土镁合金为Mg-Y-Gd-Nd-Zr，Mg-Y-Gd-Nd-Zn-Zr或Mg-Y-Gd-Nd-Zn-Ca-Zr。

2.权利要求1所述的低成本高性能稀土镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下几种方法：

第一种方法：采用重力铸造，然后T4固溶处理进行空冷或水冷，再采用T6峰值时效热处理；

第二种方法：采用重力铸造，然后T4固溶处理进行空冷或水冷，然后进行热挤压变形处理，再进行T5峰值时效热处理；

第三种方法：采用重力铸造，然后T4固溶处理进行空冷或水冷，然后进行热挤压变形处理，再进行热轧制变形处理，最后进行T5峰值时效热处理；

上述三种方法中所述的重力铸造指的是：将稀土镁合金铸造成坯锭，并进行切削加工制成圆柱锭，如直径为35mm，高为32mm；或铸造坯锭不进行加工切削，保留待后续热处理；

上述三种方法中所述的T4固溶处理进行空冷或水冷指的是：将镁合金圆柱锭或不进行加工切削的铸造坯锭放在氩气保护下进行固溶处理，固溶处理温度为450～520℃，时间为8～24h，然后置于环境中空冷至室温或者置于25℃水中淬火；

上述第二种和第三种方法中所述的热挤压变形处理：将预热好的圆柱铸造坯锭进行热挤压变形处理，挤压温度为：380～450℃，挤压速度为2-3mm/s,挤压比为10:1，最终挤压成棒材；

上述第三种方法中的热轧制变形处理：将热挤压变形处理后的棒材进行热轧制变形处理，轧制温度为380～450℃，轧制速度为3m/min,每道次下轧量为5-15％，道次间预热15min，总下轧量为50％，最终轧制成板材；

上述第一种方法中的T6峰值时效热处理：将固溶处理后的铸造坯锭置于200℃油浴锅中时效处理最终达到峰值时效状态，达到峰值时效处理的时间为1h-100h；

上述第二种和第三种方法中所述的T5峰值时效热处理是：将上一步的合金置于200℃油浴锅中最终达到峰值时效状态，达到峰值时效处理的时间为1h-100h。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，第一种方法，T6热处理态屈服强度高于210MPa，抗拉强度高于320MPa,延伸率高于5％；

第二种和第三种方法T5热处理态屈服强度高于300MPa，抗拉强度高于340MPa，延伸率高于9％。