[发明专利]一种高强韧铸造镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强韧铸造镁合金，其特征在于，按质量百分比计，包括如下成分：Gd：9.5~11.0wt.%；Y：0.5~0.64 wt.%；Zn：0.8~1.2 wt.%；Zr：0.20~0.31 wt.%；不可避免的杂质小于0.06wt.%，还包括Sr：0.05~0.15 wt.%，且Zr与Sr的质量百分比之和为0.2~0.65 wt.%；其余为Mg；

所述高强韧铸造镁合金室温抗拉强度为340~370 MPa，屈服强度为250~290 MPa，延伸率≥2.5%；250℃高温抗拉强度为285~300 MPa，屈服强度为165~235 MPa，延伸率为7~15%；其300℃高温抗拉强度为230~280 MPa，屈服强度为180~215 MPa，延伸率为13~25%；

所述高强韧铸造镁合金的制备方法包括如下步骤：

S1、合金熔炼及铸造：所用原材料为工业纯镁锭、纯锌粒、Mg-30 wt.%Zr中间合金、Mg-30 wt.%Gd中间合金、Mg-30 wt.%Y中间合金、Mg-30 wt.%Sr中间合金；将纯镁及中间合金在烘箱中预热至200~250 ℃，保温1~2 h；在SF₆+CO₂气体保护下，将镁锭放入坩埚中，加热熔炼；在720~740 ℃温度下，向镁熔液中加入烘干的纯Zn，Mg-Gd、Mg-Y、Mg-Zr和Mg-Sr中间合金，加入时迅速将其压入液面以下，融化后搅拌均匀；全部熔融后在720 ℃除渣、精炼；在精炼后还包括变温纯化的步骤：精炼后打掉表面浮渣，将熔体温度降至680 ℃，保温60 min，后升温至740 ℃，打掉表面浮渣；在SF₆+CO₂气体保护下，浇铸至预热温度为200~300 ℃的模具中；

S2、固溶处理：将S1制备的镁合金铸锭在460~520 ℃固溶，保温8~12小时，空冷至室温；

S3、时效处理：将固溶处理后的镁合金在180~210 ℃保温24~60小时，空冷至室温。

2.根据权利要求1所述的高强韧铸造镁合金，其特征在于，所述不可避免的杂质包括Fe、Si、Ni，且不可避免的杂质的总量小于0.03 wt.%。

3.根据权利要求1所述的高强韧铸造镁合金，其特征在于，所述精炼采用六氯乙烷，将六氯乙烷通过精炼工具压入熔体内部后移动精炼工具使六氯乙烷产生的气泡均匀上浮，带出熔体内的夹杂。

4.根据权利要求3所述的高强韧铸造镁合金，其特征在于，所述精炼工具包括手柄和与手柄相连的隔离罩；所述隔离罩具有容纳腔，所述六氯乙烷放置在容纳腔内；在隔离罩的侧壁上开有若干小孔，使六氯乙烷产生的气泡能够从小孔中逸出。