[发明专利]一种超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金，其特征在于该镁合金按质量分数是由3％-15％Gd、1％-5％Y、0.5％-3.5％Zn、0.8-1.2％Si、0.5-3％TiB₂和余量Mg制成；所述的超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金的抗拉强度为460-511MPa，屈服强度为389-465MPa，伸长率为4.1-7.8％，弹性模量为54.5-61.7GPa；其中超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：一、备料：按质量分数3％-15％Gd、1％-5％Y、0.5％-3.5％Zn、0.8-1.2％Si、0.5-3％TiB₂和余量Mg的比例称取纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金、Mg-10％Si中间合金、KBF₄和K₂TiF₆；

二、熔炼：a、将步骤一称取的纯Mg锭放入坩埚中，在760℃、CO₂+SF₆气体保护下使纯Mg锭完全熔化；b、然后加入Mg-Si中间合金，并在760℃、CO₂+SF₆气体保护下使Mg-Si中间合金完全熔化；c、加入Mg-Gd中间合金，再在760℃、CO₂+SF₆气体保护下使Mg-Gd中间合金完全熔化；d、加入Mg-Y中间合金，在760℃、CO₂+SF₆气体保护下使Mg-Y中间合金完全熔化；e、加入纯Zn锭，在760℃、CO₂+SF₆气体保护下使其完全熔化；f、将称取的KBF₄和K₂TiF₆在200℃预热1h后，在坩埚800℃时加入熔体中并保温1h，期间每隔15min搅拌一次；g、将炉内温度调节至730℃，静置5min得到熔体；

三、铸锭成型：待熔体温度降至725℃时，将坩埚以200mm/min的速率下降并通过环形喷射冷却系统进行冷却，待合金凝固之后将铸锭脱离坩埚，得到合金铸锭；

四、挤压成型：将步骤三铸造的合金铸锭加工成Φ42x35mm的圆柱体，于500-510℃热处理16h-48h，然后在350-400℃保温15min，再进行挤压比为12：1、挤压速率为0.1mm/s的反挤压变形得到棒材；

五、时效处理：将步骤四得到的棒材于200℃时效处理20-80h,得到超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金棒材。

2.根据权利要求1所述的一种超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金，其特征在于步骤一中按质量分数9.8％Gd、4.1％Y、2.9％Zn、1.1％Si、81.1％Mg、1％TiB₂的比例称取纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金、Mg-10％Si中间合金、KBF₄和K₂TiF₆。

3.根据权利要求1所述的一种超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金，其特征在于步骤一中按质量分数8.4％Gd、3.3％Y、3％Zn、0.9％Si、83.4％Mg、1％TiB₂的比例称取纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金、Mg-10％Si中间合金、KBF₄和K₂TiF₆。

4.根据权利要求1所述的一种超高强高模量Mg-Gd-Y-Zn-Si-Ti-B镁合金，其特征在于步骤一中按质量分数9.6％Gd、4.4％Y、3.2％Zn、1.2％Si、78.9％Mg、2.7％TiB₂的比例称取纯Mg锭、纯Zn锭、Mg-30％Y中间合金、Mg-30％Gd中间合金、Mg-10％Si中间合金、KBF₄和K₂TiF₆。