[发明专利]一种预时效制备高强韧稀土镁合金的方法

权利要求书

1.一种预时效处理稀土镁合金的方法，其特征在于：采用预时效处理在所述稀土镁合金中析出作为强化第二相的柱面β'强化相，该柱面β'强化相所占百分比≥5vol%，采用在150℃-300℃、64-500h之间调整预时效温度和时间可调节第二相-柱面β’强化相的析出类型、密度以及大小，进而影响后续变形过程中的再结晶机制；所述稀土镁合金为Mg-(7-11)Gd-(3-5)Y-(1-3)Zn-(0.3-0.8)Zr，所述稀土镁合金含量均为wt%；

该方法包含以下步骤：

（1）制坯；

（2）固溶处理：对步骤（1）所得坯体进行固溶处理后，水冷至室温；其中，所述固溶处理温度为480℃-530℃、时间为8h-24h；

（3）预时效处理：将步骤（2）固溶处理后的坯体在温度150℃-300℃进行预时效处理，其中每隔1-2h将坯体取出进行室温水冷，然后进行硬度测试，直至硬度达到最高值，该硬度最高的坯体为峰时效坯体，获得峰时效坯体的处理时间即为预时效处理时间，所述预时效处理时间为64-500h，预时效处理后在所述稀土镁合金中析出强化第二相，所述强化第二相为柱面β'强化相；

（4）挤压变形前准备：将挤压模具加热至挤压变形温度并保温，在挤压开始之前，将步骤（3）预时效处理后的坯体加热至挤压变形温度并保温；

（5）挤压：对坯体进行挤压变形，得到高强韧稀土镁合金。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中采用半连续铸造方法制备稀土镁合金锭坯，经机加工后得到一定尺寸的坯体。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（2）中固溶处理和步骤（3）中预时效处理后的坯体，分别从加热炉中取出后在5-30s内迅速转移到室温水中，冷却至室温。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在175℃-250℃进行预时效处理。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述预时效处理时间为64-256h。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述挤压变形温度范围为350℃-480℃，挤压坯体加热至所述挤压变形温度后保温15-45min，挤压模具加热至所述挤压变形温度后保温4-12h，且坯体和模具的挤压变形温度相同。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：挤压比为5-30：1，挤压速率为0.5-0.8mm/s。

8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）固溶和步骤（3）预时效处理后分别进行水冷；步骤（5）挤压完成之后进行空冷。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤（3）中所述柱面β’强化相所占百分比5-10vol%。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤（3）中所述柱面β’强化相所占百分比5-7.8vol%。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述柱面β’强化相的直径＜1μm。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述柱面β’强化相的直径＜100nm。

13.一种采用权利要求1-12任一方法得到的高强韧稀土镁合金。

14.根据权利要求13所述的高强韧稀土镁合金，其特征在于：所述稀土镁合金平均晶粒尺寸小于10μm的细小再结晶晶粒所占百分比为85vol%以上。

15.根据权利要求14所述的高强韧稀土镁合金，其特征在于：所述稀土镁合金平均晶粒尺寸小于10μm的细小再结晶晶粒所占百分比为90vol%以上。

16.根据权利要求13-15任一所述的高强韧稀土镁合金，其特征在于：预时效挤压态稀土镁合金的屈服强度不低于370MPa，抗拉强度不低于460MPa，同时延伸率不低于8%。