[发明专利]一种多元微合金化高强耐热稀土镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土镁合金，其特征在于，按质量百分比组成，包括：

Gd：8.5 wt.%~11.5 wt.%、Y：2.5 wt.%~3.5 wt.%、Ag：0.5 wt.%~1.0 wt.%、Sc：0.01wt.%~0.1 wt.%、Zr：0.25 wt.%~0.65 wt.%、Zn：0~0.3 wt.%，余量为Mg；

其中稀土元素总量不超过15 wt.%。

2.根据权利要求1所述的稀土镁合金，其特征在于，所述稀土元素Gd和Y组分与Ag的组分质量比为（15~20）：1；

所述稀土元素Gd和Y组分与Sc的组分质量比为（150~1100）：1；

所述镁合金为可时效强化镁合金；

所述镁合金还包括不可避免的杂质元素。

3.一种如权利要求1~2任意一项所述的稀土镁合金，其特征在于，所述稀土镁合金为改性的Mg-Gd-Y-Zr系稀土镁合金；

所述稀土镁合金的铸态金相组织中具有边缘圆整Mg₅Gd相；

所述Mg₅Gd相为细化的Mg₅Gd相；

所述稀土镁合金的铸态金相组织中具有细化的晶粒；

所述细化的晶粒的尺寸为50~70μm；

所述稀土镁合金的铸态金相组织中的晶粒内不含有条状的亚稳态相；

所述稀土镁合金的铸态金相组织中的有效组分呈弥散态分布；

或者，所述稀土镁合金的挤压态金相组织中具有小颗粒状的析出相；

所述小颗粒的径向尺寸为10~150nm。

4.根据权利要求3所述的稀土镁合金，其特征在于，所述稀土镁合金为GW系稀土镁合金。

5.根据权利要求3所述的稀土镁合金，其特征在于，所述稀土镁合金的挤压态金相组织中具有细化的动态再结晶区；

所述稀土镁合金的挤压态金相组织中的动态再结晶区呈弥散态分布；

所述稀土镁合金的挤压态金相组织中具有均匀分散的小颗粒状析出相；

所述稀土镁合金的挤压态金相组织中不含有破碎的未熔金属间相颗粒；

所述改性的Mg-Gd-Y-Zr系稀土镁合金具体为，Ag和Sc改性的Mg-Gd-Y-Zr系稀土镁合金；

所述稀土镁合金为高强耐热稀土镁合金。

6.一种如权利要求1~2任意一项所述的稀土镁合金或权利要求3~5任意一项所述的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将Mg、Ag、Zn、Mg-RE中间合金熔化后再升温，加入Mg-Zr中间合金和Mg-Sc中间合金进行精炼，得到熔融物；

2）将上述步骤得到的熔融物降温后静置，再进行铸造，得到镁合金铸锭；

3）将上述步骤得到的镁合金铸锭进行固溶处理，再进行时效处理后，得到稀土镁合金。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述Mg-RE中间合金的稀土元素含量为20 wt.%~30 wt.%；

所述升温的温度为720~780℃；

所述精炼的温度为750~780℃；

所述精炼的时间为10~30min；

所述静置的温度为690~750℃；

所述静置的时间为20~60min。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述铸造的温度为680~740℃；

所述固溶处理的温度为500~530℃；

所述固溶处理的时间为6~24h；

所述时效处理的温度为200~250℃；

所述时效处理的时间为12~72h 。