[发明专利]高强度的含稀土的镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度的含稀土的镁合金，其特征在于，其主要成分按照如下质量百分比组成：Al含量为3.5～6.5wt％，Ca含量为1.0～4.5wt％，Mn含量为0.5～1.0wt％，Zn含量为2.0～3.5wt％，Zr含量为0.03～1.2wt％，Nd含量为0.05～1.5wt％，Sm含量为0.05～1.5wt％，余量为Mg和不可避免的杂质；高强度的含稀土的镁合金的抗拉强度为560MPa～595MPa，屈服强度为515MPa～530MPa，延伸率为12.3％～13.6％。

2.一种权利要求1所述高强度的含稀土的镁合金的制备方法，其特征在于，步骤如下：

a.原料准备：

以纯Mg锭、纯Al锭、纯Ca锭、纯Mn锭、纯Zn锭、纯Zr锭、纯Sm锭以及纯Nd锭为原料，在原料配料时，以原料总质量为100％计算，主要原料成分按照如下质量百分比组成进行原料配料：Al含量为3.5～6.5wt％，Ca含量为1.0～4.5wt％，Mn含量为0.5～1.0wt％，Zn含量为2.0～3.5wt％，Zr含量为0.03～1.2wt％，Nd含量为0.05～1.5wt％，Sm含量为0.05～1.5wt％，余量为Mg和不可避免的杂质；

b.合金熔炼工艺：

利用镁合金熔炼炉将在所述步骤a中准备的原料熔化，待坩埚内温度不低于350℃时，开启SF₆和CO₂的混合气体，其中SF₆和CO₂的混合体积比为1:(150～350)；升温到350～450℃时，先加入Mg锭、Zn锭、Al锭和Mn锭；继续升温至650～720℃，再加入Ca锭、Zr锭、Sm锭和Nd锭；上述原料分多次少量加入，同时开启搅拌桨进行搅拌；在完成原料熔化和合金化后，进行合金浇铸，浇铸时控制合金熔体过热度高于镁熔点至少40℃，并在浇铸时使用保护气罩防护；浇铸组织凝固后得到镁合金铸坯；

c.塑性加工工艺：

采用挤压加工工艺或锻造加工工艺，将在所述步骤b中制备镁合金铸坯进行塑性加工，得到镁合金型材；

d.热处理工艺：

将经过塑性加工得到的镁合金型材进行热处理加工，采用固溶处理和时效处理得到高强度的含稀土的镁合金成品；其中，固溶处理温度为360～550℃，处理时间为4～12小时；时效处理温度为140～300℃，时效时间为2～100小时。