发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供了一种Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金的热处理方法。本发明方法将热挤压工艺与热处理相结合，可显著改善合金的力学性能。
[0007] 本发明所述的Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金，其中各元素占总重量百分比为：Al为8.3~9.7%，Zn为0.37~1.0%，稀土元素Y的重量百分比为1.85%~1.95%，余量为Mg。
[0008] 本发明所述的Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金的热处理方法。其特征在于：将Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金铸锭进行热挤压工艺，挤压温度340℃±5℃，挤压比5~7，挤压后空冷至室温；将挤压后的变形材进行热处理：首先在402℃~408℃保温5~7h，空冷至室温；再在180℃~190℃ 保温18~19h ，最后进行空冷。与传统镁合金相比，本发明的技术效果是：
[0009] 添加适量稀土元素Y到Mg-Al-Zn合金中，生成圆球状的Al2Y颗粒，这种新的稀土相在合金凝固的时候先一步结晶析出，能作为ɑ-Mg基体和β-Mg17Al12相的形核剂，促进晶核的形成或处于结晶前沿导致阻碍树枝晶组织继续长大，最后达到细化镁合金组织的效果；析出的这种稀土相是高热稳定相，提高了合金的高温强度及蠕变抗力；稀土元素Y使连续网状分布的树枝晶β相逐渐转变为完全断裂的细小等轴晶组织，提升了合金的力学性能。
[0010] 在热处理过程中，固溶处理后ɑ-Mg过饱和固溶体中的β相析出速率减慢，即延迟了合金达到时效峰的时间，这是因为在原位反应生成稀土相后消耗了稀土镁合金中的Al含量，故损失了部分β强化相。工件经过热挤压工艺后，会存储大量变形能，为二次相析出提供充足的驱动力，因此弥补了因稀土元素Y的加入导致的时效峰的延迟的现象。稀土Y能够使再结晶温度升高来减慢再结晶速度，有效改善合金显微组织，提升材料力学性能。
[0011] 固溶处理阶段，组织内几乎完全形成过饱和的ɑ-Mg固溶体，低温时效阶段，过饱和ɑ-Mg固溶体内会二次析出β相平衡相。对比经过固溶时效处理的铸造镁合金，其β相析出量在Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金达到时效峰时并未达到完全析出，且析出强化相的成分不均匀，晶界处存在无析出带，属于非连续脱溶，不利于合金的力学性能；而Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金中的β相在晶界处表现为断网状分布，在晶粒内部则是细小弥散分布的点状颗粒，这对于合金的组织力学性能有加强作用。固溶于ɑ-Mg基体中的Al与Y生成的稀土化合物相在晶内或晶界会首先析出，作为基体相的异质形核中心，促进稀土镁合金组织细化，增加晶核的数量，起到细晶强化作用，且稀土相呈现边角钝化，从而提升材料力学性能。热处理后，可达到的合金最大抗拉强度为386.71MPa，最大延伸率为12.8%，最大硬度为106.48HV。
[0012] 由于热处理将二次相析出均匀分布在晶内和晶界处，增强对位错运动的阻碍作用，从而阻碍晶内滑移和晶界滑移，提升挤压态Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金的承载能力和变形抗力，使合金磨损率有所降低，从而提升材料耐磨性。
