[发明专利]一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料

权利要求书

1.一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料，其特征在于，由如下按质量百分比计的成分组成：Gd 4-4.9%、Y 3.5-6.1%、Zr 0.81-1%，其中Gd和Y稀土元素的总含量≤11%，其中Al、Cu、Fe以及Si杂质元素的总含量不超过0.1%，其余为纯Mg；

制备方法包括合金熔铸、固溶处理、热挤压以及时效处理四个部分，具体包括如下步骤：

(1)合金熔铸：合金熔炼时，Mg元素以纯镁的形式加入，Gd、Y和Zr元素分别以Mg-Gd、Mg-Y和Mg-Zr中间合金的形式加入，首先要将纯镁、Mg-Gd、Mg-Y和Mg-Zr中间合金在100-200℃条件下预热、烘干备用以保证实验的安全性；将烘干的纯镁、Mg-Gd和Mg-Y放入坩埚中，在熔炼炉中进行熔炼，温度在720-760℃；待加入坩埚中的原料完全熔化后，升温至780-800℃，加入Mg-Zr中间合金，并加入镁合金精炼剂进行搅拌精炼，将溶液表面杂质去除清理；溶液静置后温度调整到720-750℃，并将溶体浇入到钢模具，合金成分满足上述质量百分比的要求，整个熔铸过程采用保护气体进行保护，得到圆棒铸锭；

(2)固溶处理：将步骤(1)所得铸锭至于加热炉中，升温至350-450℃，保温2-12h小时，进行固溶预处理，然后升温到500-600℃，并保温0.5-24h进行固溶处理后水淬；

(3)热挤压变形：将圆棒铸锭按照固溶均匀化处理后，在挤压机上热挤压成形；

(4)时效处理：热挤压成形的材料由室温慢速升温至180-250℃，并保温0.5-120h进行时效处理，即得到抗冲击的高强耐热镁稀土合金。

2.根据权利要求1所述的一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料，其特征在于，步骤(1)中，钢模使用前预热至150-300℃。

3.根据权利要求1所述的一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料，其特征在于，步骤(1)中，浇注完成后，利用水冷模对模具冷却。

4.根据权利要求1所述的一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料，其特征在于，步骤(2)中，固溶预处理的升温速率为5-20k/min，固溶处理的升温速率不小于2K/min。

5.根据权利要求1所述的一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料，其特征在于，步骤(3)中，圆棒铸锭的直径比挤压筒小2-4mm，长度为直径的1.5-2.5倍，铸锭加热温度为470-500℃，加热时间为0.5-2h；步骤(3)中，其挤压底座的温度为200-300℃，挤压筒、挤压杆、挤压杆以及挤压模的温度为250-450℃；步骤(3)中，挤压成形的挤压速率为2-5mm/s，挤压比为3.75。

6.根据权利要求1所述的一种抗冲击的高强耐热镁稀土合金材料，其特征在于，步骤(4)中，将挤压成形的合金由室温慢速升温至180-250℃，并保温0.5-120h进行时效处理，升温速率为0.5-2K/min。