[发明专利]一种Mg-Zn-Gd准晶增强的AZ91镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种Mg-Zn-Gd准晶相增强AZ91镁合金，其特征在于，有以下质量百分含量为：Al8.33~8.82，Zn1.90~4.39%，Gd0.29~1.11%，余量为Mg。

2.根据权利要求1所述的AZ91镁合金，其特征在于，微观形貌为：不连续的网状的Mg₁₇Al₁₂相与少量的颗粒状二十面体准晶共存；所述镁基体为α-Mg。

3.根据权利要求1所述的Mg-Zn-Gd准晶相增强AZ91镁合金，其特征在于：第二相的体积分数为12.42~20.84%；平均枝晶长度为13.45~72.61μm；所述的第二相包括，不连续的网状的Mg₁₇Al₁₂相与少量的颗粒状二十面体准晶；所述的枝晶长度为第二相的平均枝晶长度。

4.一种权利要求1的Mg-Zn-Gd准晶相增强AZ91镁合金的制备方法，其特征在于：先制备Mg-Zn-Gd准晶中间合金；熔炼AZ91镁合金；再将Mg-Zn-Gd中间合金、AZ91镁合金熔炼，制得Mg-Zn-Gd准晶相增强AZ91镁合金。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的Mg-Zn-Gd准晶中间合金，其组成按质量百分含量为：46.12~46.95%Zn，14.85~15.02%Gd，余量为Mg。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）制备Mg-Zn-Gd准晶中间合金：

按配比准备好镁锭、锌锭和Mg-Gd中间合金为原料，将炉温升至680~740℃，把镁锭的放入石墨坩埚中，然后把石墨坩埚放入充满SF₆-CO₂混合气体的电阻炉中，待镁锭熔化后加入Mg-Gd中间合金，最后在Mg-Gd中间合金熔化后加入锌锭，待锌熔化后保温15~30min，然后缓慢晃动石墨坩埚1~2min，放入炉中静置2~3min，浇入金属型模具中，获得成分均匀的Mg-Zn-Gd准晶合金；

2）制备AZ91镁合金：

以质量百分含量为8.78～8.95%Al，0.83～0.96%Zn和90.09～90.39%Mg为原料，加热熔化并升温至715～720℃，搅拌均匀后浇注金属型，制得AZ91镁合金，熔炼过程中通入SF₆-CO₂混合气体保护，获得AZ91镁合金；

3）制备Mg-Zn-Gd准晶相增强AZ91镁合金：

按配比取步骤1）制备的Mg-Zn-Gd准晶中间合金和步骤2）制备的AZ91镁合金，在SF₆-CO₂混合气体保护下，将AZ91镁合金放入预热到680～700℃的容器中，然后升温至710～740℃，待AZ91镁合金完全熔化后，将Mg-Zn-Gd准晶中间合金加入到熔体AZ91中，待Mg-Zn-Gd准晶中间合金熔化后，保温20-30min，搅拌1～2min，静置5～10min，然后将熔液浇入到预热200-300℃的钢模中，制得Mg-Zn-Gd准晶相增强的AZ91镁合金。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的，步骤1）中原料纯锌锭、Mg-Gd中间合金和纯镁锭的质量百分比为：46.12~46.95%Zn，14.85~15.02%Gd，余量为纯镁锭；步骤2)制得AZ91镁合金，各成分质量百分含量组成为：55.00～56.00%Zn、5.00～6.00%Y，余量为镁；所述的，步骤2）中原料8.78～8.95%Al，0.83～0.96%Zn，余量为Mg。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤3)中，Mg-Zn-Gd准晶合金的加入量AZ91原料质量的2.00～10.00%。