[发明专利]具有拉压对称性的高性能镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种具有拉压对称性的高性能镁合金，其特征是，所述镁合金由Mg、Gd、Zn、Zr、Nd、Ti和Mn组成，各元素的质量百分比为：14.0-15.5％Gd、2.8-3.6％Zn、0.5-0.8％Zr、0.5-1.5％Nd、0.3-0.6％Ti、0.1-0.5％Mn、其余为Mg。

2.根据权利要求1所述的具有拉压对称性的高性能镁合金，其特征是，所述镁合金经过浇注、固溶和双级时效处理后得到的镁合金铸件，其组织由α-Mg基体相、含LPSO结构的X相、以及弥散分布的Mn₂(Nd,Ti)、Mg(Zn,Zr)和Zn₂Zr析出相组成，且基体晶粒边缘也形成LPSO结构。

3.根据权利要求2所述的具有拉压对称性的高性能镁合金，其特征是，所述镁合金铸件的压缩屈服强度与拉伸屈服强度的比值为1±0.05。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有拉压对称性的高性能镁合金，其特征是，各元素的质量百分比为：15.0％Gd、2.8％Zn、0.5％Zr、0.5％Nd、0.5％Ti、0.3％Mn、其余为Mg。

5.根据权利要求1或2或3所述的具有拉压对称性的高性能镁合金，其特征是，各元素的质量百分比为：14.0％Gd、3.6％Zn、0.6％Zr、1.0％Nd、0.6％Ti、0.5％Mn、其余为Mg。

6.根据权利要求1或2或3所述的具有拉压对称性的高性能镁合金，其特征是，各元素的质量百分比为：15.5％Gd、2.8％Zn、0.8％Zr、1.5％Nd、0.3％Ti、0.1％Mn、其余为Mg。

7.一种具有拉压对称性的高性能镁合金的制备方法，其特征是，依次包括如下步骤，

第一步：首先将纯镁锭放入热处理炉中预热至干燥，接着将熔炼炉升温至280℃，通入CO₂+SF₆混合保护性气体，放入预热好的纯镁锭；

第二步：将熔炼炉升温至750℃，当纯镁锭融化后，依次放入Mg-Gd、Mg-Nd、Mg-Zn-Ti、Mg-Mn和Mg-Zr中间合金，各元素的质量百分比为：14.0-15.5％Gd、2.8-3.6％Zn、0.5-0.8％Zr、0.5-1.5％Nd、0.3-0.6％Ti、0.1-0.5％Mn、其余为Mg；

第三步：将熔炼炉温度降至720℃，保温1h后搅拌、除渣、静置20min，然后将合金熔融液浇注到预热至200℃的模具中；

第四步：将浇注后的镁合金铸件连同模具空冷20min后脱模，然后在淬火油中油冷；

第五步：将热处理炉升温至480-520℃，放入镁合金铸件，在硫铁矿保护气氛中保温8-24h，然后取出水冷，获得固溶处理态铸件；

第六步：将固溶处理后的铸件放入烘箱，加热至100-120℃，保温14-16h后取出，空冷至室温，获得一级时效的铸件；然后将一级时效的铸件放入烘箱，加热至180-200℃，保温12-14h后取出，空冷至室温，获得二级时效的镁合金铸件。

8.根据权利要求7所述的具有拉压对称性的高性能镁合金的制备方法，其特征是，各元素的质量百分比为：15.0％Gd、2.8％Zn、0.5％Zr、0.5％Nd、0.5％Ti、0.3％Mn、其余为Mg；

第五步中，热处理炉升温至480℃，在硫铁矿保护气氛中保温24h；第六步中，一级时效的加热温度为100℃，保温16h；二级时效的加热温度为180℃，保温14h。

9.根据权利要求7所述的具有拉压对称性的高性能镁合金的制备方法，其特征是，各元素的质量百分比为：14.0％Gd、3.6％Zn、0.6％Zr、1.0％Nd、0.6％Ti、0.5％Mn、其余为Mg；

第五步中，热处理炉升温至500℃，在硫铁矿保护气氛中保温16h；第六步中，一级时效的加热温度为120℃，保温16h；二级时效的加热温度为200℃，保温12h。

10.根据权利要求7所述的具有拉压对称性的高性能镁合金的制备方法，其特征是，各元素的质量百分比为：15.5％Gd、2.8％Zn、0.8％Zr、1.5％Nd、0.3％Ti、0.1％Mn、其余为Mg；

第五步中，热处理炉升温至520℃，在硫铁矿保护气氛中保温8h；第六步中，一级时效的加热温度为110℃，保温14h；二级时效的加热温度为190℃，保温12h。