[发明专利]适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金及其制备方法

权利要求书

1.一种适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金的制备方法，其特征在于，所述Mg-Gd合金由按质量百分数计的如下元素组成：4.0～8.0%Gd、1.2～4.8%Zn、0.5～1.2%Al、0.1~0.3%Mn、0.01～0.08%M, 余量为Mg和其他不可避免的杂质，其中，M为Ti和B中的至少一种元素；所述Zn与Gd的质量比为0.2～0.6:1；所述Zn和Al的总质量与Gd的质量比为0.3～0.7:1；所述方法包括如下步骤：

S1、将工业纯镁锭、工业纯锌、工业纯铝锭、Mg-Gd中间合金和Mg-Mn中间合金去除氧化层并烘干预热至180-200℃；按所述Mg-Gd合金的成分及化学计量比，计算所需原料的用量；

S2、将占坩埚高度20-25%的工业纯镁锭在675-685℃、通入保护气体的条件下熔化；

S3、待所述镁锭全部熔化后，升温至700～710℃，将所述纯锌、Mg-Gd中间合金和Mg-Mn中间合金分2~4次加入，保持温度恒定在700～710℃，搅拌至熔化，并保温30-40分钟；

S4、低压铸造前40～60分钟，升温至730-740℃，加入所述铝锭、Al-M中间合金，熔化，精炼，升温至750～760℃保温静置10～20分钟，得到镁合金熔体；

S5、将所述镁合金熔体降温至720～740℃，撇去表面浮渣，预热砂型铸型温度至25～150℃或金属型模具温度至 180～250℃；低压铸造过程中，升液阶段的压力升高至0.02～0.05MPa，加压时间控制在5～8s，充型阶段的压力升高至0.07-0.08MPa，金属液在压力下充满铸型型腔，增压阶段的压力升高至0.1-0.15MPa，加压时间控制在10～15s，保压阶段的保压时间控制在200～300s，卸压后得到Mg-Gd铸造合金低压铸件；

S6、对所述Mg-Gd铸造合金低压铸件依次进行二级固溶处理、人工时效处理，获得所述高强韧耐热Mg-Gd合金；所述二级固溶处理的工艺参数为：第一级，温度480～490℃，时间36h～48h；第二级，温度535～545℃，时间 1h～2h；所述人工时效处理的工艺参数为：温度185～215℃，时间 12h～36h。

2.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金的制备方法，其特征在于，以占所述Mg-Gd合金总重的重量百分数计，所述M为Ti和B的组合元素时，Ti的质量分数为0.01~0.05%、B的质量分数为0.01~0.03%。

3.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金的制备方法，其特征在于，所述Mg-Gd中间合金为MgGd25或MgGd30，所述Mg-Mn中间合金为MgMn10，所述Al-M中间合金为AlTi5B1、AlB3、AlB8、AlTi5、AlTi10中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金的制备方法，其特征在于，所述精练采用的精炼剂包括如下重量百分数的各组分：55% KCl、25% CaCl₂、5% CaF₂、15% BaCl₂。

5.如权利要求1所述的适于低压铸造的高强韧耐热Mg-Gd合金的制备方法，其特征在于，所述精练添加的精炼剂用量为原料总重量的1.0～3.5%；所述精炼的温度为720～730℃，精炼处理的搅拌时间为10～15min。