本发明涉及合金材料，尤其涉及一种基于高温高压氢化的稀土镁合金及其制备方法。
背景技术：
1、镁合金作为目前最轻的金属结构材料，在航空航天、国防军工、3c数码等领域有着广泛的应用前景。
2、目前很多高强镁合金围绕着添加钆（gd）、钇（y）两种稀土元素开展研究和应用。但是添加这两种稀土的镁合金无论是铸态还是变形态（挤压、轧制、旋锻等）都存在延展性较差的缺点。其主要原因是合金中的含尺寸较大的稀土的硬脆第二相，如mg24(gd, y)5，和添加铝（al）元素后生成的al2(gd, y)，附近较易生成裂纹，使得合金塑性下降。因此，高塑性稀土镁合金材料及其制备方法需求是目前业界亟待解决的重要课题。
3、本发明基于高温高压氢化调控稀土镁合金组织的方法大幅提升了稀土镁合金的塑性，并且在其它高钆（gd）、高钇（y）体系中也能实现类似的组织，提供了一种独特的镁合金增塑思路，为后续通过其它变形工艺调控该类稀土合金的力学性能提供了更大的空间。
4、此外，目前传统中子屏蔽材料普遍存在重量大（如硼钢、硼铝合金）、强度和延展性差（如硼酸盐、氢化锂）等问题，本发明在通过氢化-变形加工优化材料力学性能的同时，由于材料内氢（h）和钆（gd）的存在，具备一定的中子屏蔽性能。
5、本发明提供的基于高温高压氢化的稀土镁合金在具备一定的力学性能的同时可用于中子屏蔽，可作为核能领域与空间领域的结构功能一体化设计的材料。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于高温高压氢化的稀土镁合金及其制备方法，用以解决现有技术中稀土镁合金塑性低的技术问题。
2、一方面，本发明提供一种基于高温高压氢化的稀土镁合金，所述稀土镁合金中元素及质量百分比为：钆0~23.5wt%，钇0~12.5wt%，铝0.1~3wt%，余量为镁以及不可避免的杂质，所述基于高温高压氢化的稀土镁合金中至少包含钆或钇中的一种。
3、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金，所述不可避免的杂质及质量百分比为：铁≤0.01wt%，镍≤0.0054wt%，铜≤0.005wt%。
4、另一方面，本发明还提供一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，包括以下步骤：
5、（1）根据稀土镁合金的元素组成，称取纯镁、纯铝、mg-30gd中间合金和mg-30y中间合金，并进行预热处理；
6、（2）在混合气体的保护下，升高炉温，将纯镁熔融，得到熔融镁；
7、（3）在混合气体的保护下，升高炉温，向熔融镁中依次加入mg-30gd中间合金、mg-30y中间合金以及纯铝，捞去浮渣后搅拌，保温处理，得到混合熔体；
8、（4）在混合气体的保护下，降低炉温，捞去表面浮渣后向混合熔体中加入精炼剂，得到稀土镁合金熔体；
9、（5）在混合气体的保护下，升高炉温，静置保温，捞去表面浮渣，得到净化过的稀土镁合金熔体；
10、（6）在混合气体的保护下，降低炉温，待净化过的稀土镁合金熔体降温至浇铸温度，捞去表面浮渣，将净化过的稀土镁合金熔体浇铸到预热好的模具中，得到稀土镁合金铸锭；
11、（7） 将稀土镁合金铸锭切去缩口和表面氧化皮，放入渗氢反应釜进行渗氢处理，得到基于高温高压氢化的稀土镁合金。
12、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，所述步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）和步骤（5）中的混合气体均为sf6:co2=1:48~52的混合气体。
13、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，所述步骤（1）中预热处理的温度为190~210℃，所述步骤（2）中炉温为730~750℃，所述步骤（3）中炉温为750~770℃，所述步骤（4）中炉温为730~750℃，所述步骤（5）中炉温为750~770℃，所述步骤（6）中炉温为720~740℃，浇注时净化过的稀土镁合金熔体的温度为710~730℃，模具预热温度为190~210℃，所述步骤（7）中渗氢处理的温度为480~520℃，渗氢处理的压力为0.5~10mpa，渗氢处理的时间为35~45h。
14、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，所述步骤（3）中保温处理的时间为10~20分钟。
15、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，所述步骤（5）中静置保温的时间为10~15分钟。
16、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，所述步骤（4）中精炼剂为jdmj，精炼剂的用量为基于高温高压氢化的稀土镁合金总质量的1.5~2.5%；
17、根据本发明提供的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，所述步骤（4）中所述精炼剂分三次加入，加入间隔2~5分钟，在搅拌条件下进行。
18、本发明提供的基于高温高压氢化的稀土镁合金及其制备方法，通过氢化工艺，可以将原本大块的稀土第二相细化为更加细小的稀土氢化物，使其可以协调更大的变形，解决了现有技术中稀土镁合金延展性较差，较易生成裂纹的技术问题，取到了大幅提升稀土镁合金塑性的有益效果。此外，本发明提供的基于高温高压氢化的稀土镁合金可用于中子屏蔽，是核能领域与空间领域的结构功能一体化设计的材料。
1.一种基于高温高压氢化的稀土镁合金，其特征在于，所述稀土镁合金中元素及质量百分比为：
2.一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）和步骤（5）中的混合气体均为sf6:co2=1:48~52的混合气体。
4.根据权利要求2所述的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中保温处理的时间为10~20分钟。
5.根据权利要求2所述的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中静置保温的时间为10~15分钟。
6.根据权利要求2所述的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中精炼剂为jdmj，精炼剂的用量为基于高温高压氢化的稀土镁合金总质量的1.5~2.5%。
7.根据权利要求2所述的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中所述精炼剂分三次加入，加入间隔2~5分钟，在搅拌条件下进行。
8.权利要求1所述的一种基于高温高压氢化的稀土镁合金在中子屏蔽中的应用。
