[发明专利]一种高强韧镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强韧镁合金，其特征在于：所述镁合金由以下组分按质量百分比组成：7～8%Al，0.7～1%Zn，4.1～6.9%Gd，杂质元素Mn<0.12%，其余为Mg。

2.根据权利要求1所述的高强韧镁合金，其特征在于：该高强韧镁合金是由以下原料按质量比熔炼而成：

AZ91镁合金：工业纯铝（纯度为99.999%）：工业纯锌（纯度为99.999%）：Mg-20.02%Gd中间合金=420～524：6～17：1～2：137～230。

3.一种如权利要求2所述的高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（1）将AZ91镁合金、工业纯铝（纯度为99.999%）、工业纯锌（纯度为99.999%）和Mg-20.02%Gd中间合金分别置于坩埚中进行预热；

（2）将井式电阻炉升温到700-720℃，把装有预热后的AZ91镁合金、工业纯铝、工业纯锌的坩埚放入炉中，然后通入N₂+0.1%SF₆（体积百分比）混合气体，待上述炉料全部熔化后再向坩埚中的合金熔液中加入Mg-20.02%Gd中间合金；

（3）当井式电阻炉升温至700-720℃，固料全部熔化后，搅拌合金熔液1-2分钟使其均匀混合，然后清除合金熔液中的熔渣；

（4）最后，井式电阻炉升温至750-760℃，保温静置10-15分钟；

（5）待合金熔液降至浇注温度700-720℃时，将坩埚从井式电阻炉中提出，直接浇入金属模具，得到铸态合金；

（6）将铸态合金进行热处理即可得到高强韧镁合金。

4.根据权利要求3所述高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的预热温度为120～130℃。

5.根据权利要求3所述高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的浇铸模具需预热，预热温度为200-210℃，在预热后的模具表面涂一薄层ZnO。

6.根据权利要求3所述高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的浇铸时应从直浇口往铸型内通入防护性气体0.5-1分钟，并用石棉板盖上冒口；同时，在浇杯下放置一块可挡住氧化夹渣的过滤网，浇注时往液流处连续输送防护性气体进行保护。

7.根据权利要求3所述高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的热处理是对铸态合金依次进行的固溶处理和时效处理。

8.根据权利要求7所述高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：所述固溶处理的步骤为：将箱式电阻炉升温到410-420℃，把样品放到箱式电阻炉中间的位置，在样品下面铺上一层防止氧化的FeS粉末，然后把炉温升温至415℃后使其恒温，保温20小时，到时间后把样品取出直接放到水中冷却。

9.根据权利要求7所述高强韧镁合金的制备方法，其特征在于：所述时效处理的步骤为：将箱式电阻炉升温到170-180℃，把样品放到箱式电阻炉中间的位置，在样品下面铺上一层防止氧化的FeS粉末，然后把炉温升温至168℃后使其恒温，保温16小时，到时间后把样品取出放到空气中冷却。