[发明专利]一种Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金及其制备方法

权利要求书

1.一种Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，配料，耐热镁合金中的组分及其质量百分比为：Y含量为4~6%，Mn含量为0.8~1.0%，Sc含量为0.3~0.5%，Zn含量为0.6-0.8%，Gd含量为0.2~0.3%，Ca含量为0.1~0.2%，杂质元素Si含量≤0.02%，Fe含量≤0.005%，Cu含量≤0.015%，Ni含量≤0.002%，其余为Mg，按照所述的成分配料，其中Mg和Zn以纯Mg和纯Zn的形式添加，Y、Mn、Sc、Gd和Ca分别以Mg-17wt.%Y、Mg-4wt.%Mn、Mg-3wt.%Sc、Mg-25wt.%Gd和Mg-19wt.%Ca中间合金的形式添加，然后将纯Mg、纯Zn和中间合金进行预热；

步骤二，熔炼，在熔剂或气体保护下，当熔炉的温度达到200~250℃后，加入已预热的纯Mg、纯Zn和Mg-19wt.%Ca中间合金并将其熔化，熔化后升温到720~740℃，然后加入已预热的Mg-17wt.%Y、Mg-4wt.%Mn、Mg-3wt.%Sc和Mg-25wt.%Gd中间合金，待这些中间合金熔化后升温至740~760℃，去除合金熔体表面浮渣，然后用精炼剂精炼处理5~10min，精炼完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置10~15min；所述精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉10~20%，碳酸锶20~40%，粉状碳化钛5~15%，六氯乙烷40~50%，所述石墨粉的粒径不大于50μm，所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm；将静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理，所述超声处理为：静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理，超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm，施加的超声功率为500~1000W，超声处理时间为90~120s，超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣，然后进行铸造；

步骤三，固溶处理，在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的525~535℃的固溶处理温度后，将合金在保护气氛下保温12~48h，然后淬入水中，得到铸件；

步骤四，时效处理，将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为225~300℃的条件下保温16~48h，然后淬入水中，得到Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金。

2.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉15%，碳酸锶30%，粉状碳化钛10%，六氯乙烷45%。

3.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：施加的超声功率为600W，超声处理时间为120s。

4.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤三中当合金的温度降到固相线温度以下的530℃的固溶处理温度后，将合金在保护气氛下保温18h。

5.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤四中的时效处理温度为275℃，保温24h。

6.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述耐热镁合金中的组分及其质量百分比为：Y含量为5%，Mn含量为0.9%，Sc含量为0.4%，Zn含量为0.7%，Gd含量为0.25%，Ca含量为0.15%，其余为Mg。

7.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述耐热镁合金中的组分及其质量百分比为：Y含量为4%，Mn含量为1.0%，Sc含量为0.5%，Zn含量为0.6%，Gd含量为0.2%，Ca含量为0.1%，其余为Mg。

8.根据权利要求1所述的Mg-Y-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述耐热镁合金中的组分及其质量百分比为：Y含量为6%，Mn含量为0.8%，Sc含量为0.3%，Zn含量为0.8%，Gd含量为0.3%，Ca含量为0.2%，其余为Mg。