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一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法

阅读：719发布：2023-01-12

专利汇可以提供一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明专利属于材料加工技术领域，具体涉及一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，具体步骤如下：分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ原料，利用雾化方法制备出相应的球状合金粉末Ⅰ和合金粉末Ⅱ，将合金粉末Ⅰ和合金粉末Ⅱ 热处理，热处理后的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ按不同比例球磨混粉、冷压、烧结、热挤压成形，得到部分析出相或全部析出相是在局部空间均匀分布的非均匀构型金属材料；本发明原理简洁、操作简单、安全可靠，可工业化生产，同时提高了工效、节约了材料、降低企业生产成本、保证了质量、安全可靠，具有较高的应用和推广价值，本发明对减轻资源的依赖，实现材料的可持续发展开拓了新路径。，下面是一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ；
第二步：熔炼，将熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化；
第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为5μm-
200μm的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；
第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过均匀化、固溶、时效、回归热处理，得到析出相含量、种类、分布、尺寸、形状不同的热处理粉末Ⅰ析出相和粉末Ⅱ析出相；
第五步：将第四步热处理后的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ以5：95vol.％-80:20vol.％的配比放入球磨机混粉，得到热处理的粉末Ⅰ在热处理的粉末Ⅱ周围连续交替分布的复合粉末，该复合粉末记为粉末Ⅲ；
第六步：将第五步得到的粉末Ⅲ进行等离子体烧结、热挤压成形，得到部分析出相或全部析出相是在局部空间分布的非均匀组织构型合金材料；
其中熔体I由单元素金属和中间合金组成，熔体Ⅱ由熔体I和至少一种不同于熔体I的稀土元素或其他合金元素组成。
2.根据权利要求1所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：第三步所述的Ar气雾化方法中的Ar气流以85-99KHz的频率和2.3-2.4 马赫的高速度冲击熔体Ⅰ和熔体Ⅱ，使熔体Ⅰ和熔体Ⅱ雾化成5μm-200μm球状粉末。
3.根据权利要求1所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：第四步中所述的球磨机的转速为240rpm-280rpm。
4.根据权利要求1所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：第五步中粉末中的烧结温度为300-600℃，温度升高速率为90℃/min-110℃/min。
5.根据权利要求1所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：热挤压的压力为40MPa-60 MPa，温度为300℃-400℃，时间为6-10min，挤压速率为
3mm/s-10mm/s，挤压比参数为15:1-20:1。
6.根据权利要求1所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：所述的非均匀组织构型的合金材料为铝合金或镁合金。
7.根据权利要求6所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：所述的铝合金为铝合金或铝铜合金或铝锌合金或铝镁合金或铝稀土合金中的一种。
8.根据权利要求6所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：所述镁合金为镁锌合金或镁铝合金或镁稀土合金中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：所述的稀土中间合金为稀土元素与至少一种金属元素组成的具有金属特性的物质。

说明书全文

一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法

技术领域：

[0001] 本发明专利属于材料加工技术领域，具体涉及一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法。背景技术：

[0002] 热处理是一种提高可热处理金属材料强度、塑性、韧性、蠕变性等性能的一种效果显著的方法。改变热处理工艺，比如加热时间、加热温度、冷却速率等，可以通过改变溶质元素分布、沉淀析出相的尺寸、种类、含量、分布、形状、取向等，进而改善合金材料性能。此外，通过添加其他合金元素(如Zn、Cu、Er、Nb、Sc等)，在热处理过程中因形成新的不同特性的沉淀相，或在原有析出相周围形成元素富集并影响其形核、粗化、含量、尺寸等析出长大的热力学、动力学，可发挥协同强化作用，是一种应用较为广泛、效果显著的改善材料性能的途径。

[0003] 现有研究主要是通过改变热处理工艺或不同种类合金元素含量来调控析出相组织参数，进而优化所形成的析出相是均匀分布的均匀组织构型材料性能。然而，材料性能的提升，往往对应于较复杂的热处理工艺，致使生产周期较长、成本较高、可控性差。虽然高含量合金元素使材料的强度、耐磨性等得到有限改善，但韧性、耐腐蚀性等却急剧下降，尤其是大量稀土元素等的添加，导致材料制备成本激剧上升。此外，由于没有充分考虑到材料的复合构型效应，均匀构型材料性能的可设计性、可控性受到限制，成为阻碍金属材料在更高水平和更广范围应用的主要瓶颈难题之一。

[0004] 伴随着人类社会的发展，材料用量逐年增加，原材料短缺、能源匮乏、环境污染严重等材料的可持续性已成为全球面临的难题。基于绿色环保、节能减排、节省成本，卢柯院士等提出不用或少用合金元素，尤其是稀土元素，通过调控微观组织构型，来提高材料性能的材料素化思想。比如，合金成分不改变时，具有梯度纳米结构、梯度纳米孪晶结构、纳米层状结构、分级结构等多尺度非均匀组织构型打破了传统均匀组织构型对材料性能的束缚，有望实现金属材料兼具高强度、高韧性、良好导电性、高耐疲劳等综合性能。然而，如何利用现有热处理工艺有效调控微观组织构型，更进一步发掘“金属材料”的性能未见相关研究报道。

[0005] 制备金属基复合材料时，基于微观复合构型化设计思想，通过纳米增强体在基体中宏观上“非均匀”分布，构筑的非均匀构型(如准连续三维网状结构、层状结构、分级结构等)复合材料较均匀构型复合材料显示出优异的强度/韧性匹配、导电以及导热性能。分级结构复合材料是由增强体在基体中均匀分布构成的Ⅰ级复合材料(富增强体硬相区)增强基体(贫增强体韧性区)得到的Ⅱ级复合材料。富增强体硬相区犹如强化单元，起强化作用。基体韧性区使裂纹钝化和偏转，提高加工硬化能力和损伤容限，发挥增韧效果。受此启发，将主要元素成分、含量相同，而所添加的稀土元素或其他合金种类、含量不同的两种合金粉末Ⅰ和Ⅱ经过热处理得到具有不同种类、含量、尺寸的沉淀析出相和溶质元素分布的热处理粉末Ⅰ和Ⅱ，两种热处理的粉末按不同的比例球磨混粉、冷压后快速烧结、热挤压成形，得到部分析出相或全部析出相是在局部空间区域分布的“非均匀”组织构型的金属材料。通过改变混粉、烧结、成形以及热处理等工艺，可调控热处理粉末Ⅰ和Ⅱ的组织构型，进而影响热处理粉末Ⅰ和粉末Ⅱ的硬度、强度、阻碍位错运动的能力以及与裂纹的交互作用，实现合金性能的调控优化。而且，析出相在基体合金中原位析出，具有与基体较强的界面结合。尤其是，即使稀土元素以及其他合金元素种类、含量以及热处理工艺参数保持不变，仅改变合金粉末Ⅰ和Ⅱ的尺寸、含量、形状以及添加量，就可实现金属材料性能优化和调控。发明内容：

[0006] 为了解决上述问题，本发明提出了一种高强度、高韧性、高耐磨性金属制备方法，一种非均匀结构金属材料的制备方法，能够改善现有金属材料强度和韧性匹配差、耐疲劳性能低难题以及克服目前制备技术面临的困难。

[0007] 一种高强度、高韧性、高耐磨性金属材料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤如下：

[0008] 第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ；

[0009] 第二步：熔炼，将熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化；

[0010] 第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为5μm-200μm的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；

[0011] 第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过均匀化、固溶、时效、回归热处理，得到析出相含量、种类、分布、尺寸、形状不同的热处理粉末Ⅰ和粉末Ⅱ析出相；

[0012] 第五步：将第四步热处理后的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ以5：95vol.％-80:20vol.％的配比放入球磨机混粉，得到热处理的粉末Ⅰ在热处理的粉末Ⅱ周围连续交替分布的复合粉末，该复合粉末记为粉末Ⅲ；

[0013] 第六步：将第五步得到的粉末Ⅲ进行等离子体烧结、热挤压成形，得到部分析出相或全部析出相是在局部空间均匀分布的非均匀组织构型合金材料；

[0014] 其中熔体I由单元素金属和中间合金组成，熔体Ⅱ由熔体I和至少一种不同于熔体I的稀土元素或其他合金元素组成。

[0015] 优选的，第三步所述的Ar气雾化方法中的Ar气流以85-99KHz的频率和2.3-2.4 马赫的高速度冲击熔体Ⅰ和熔体Ⅱ，使熔体Ⅰ和熔体Ⅱ雾化成5μm-200μm球状粉末。

[0016] 优选的，第四步中所述的球磨机的转速为240rpm-280rpm。

[0017] 优选的，第五步中粉末中的烧结温度为300-600℃，温度升高速率为90℃/min-110℃/min。

[0018] 优选的，热挤压的压力为40MPa-60MPa，温度为300℃-400℃，时间为6-10min，挤压速率为3mm/s-10mm/s，挤压比参数为15:1-20:1。

[0019] 优选的，非均匀组织构型的合金材料为铝合金或镁合金。

[0020] 优选的，铝合金为铝合金或铝铜合金或铝锌合金或铝镁合金或铝稀土合金中的一种。

[0021] 优选的，镁合金为镁锌合金或镁铝合金或镁稀土合金中的一种。

[0022] 优选的，稀土中间合金为稀土元素与至少一种金属元素组成的具有金属特性的物质。

[0023] 本发明基于微观复合构型化设计思想，通过纳米析出相在基体中宏观上“非均匀”分布，非均匀构型材料较均匀构型材料显示出优异的强度、韧性等综合性能。本发明通过将熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别制备的球状粉末Ⅰ和Ⅱ经过热处理，得到具有不同种类、含量、尺寸、分布的沉淀析出相粉末Ⅰ和粉末Ⅱ，两种热处理的粉末按不同的比例球磨混粉、冷压后快速烧结、热挤压成形，得到部分析出相或全部析出相是在局部空间区域分布的“非均匀”组织构型的金属材料。通过改变热处理工艺以及混粉、成形工艺，可调控热处理粉末Ⅰ和Ⅱ的组织构型，进而影响热处理粉末Ⅰ和Ⅱ的硬度、强度、阻碍位错运动的能力以及与裂纹的交互作用，实现合金性能的调控优化。而且，析出相在基体合金中原位析出，具有与基体较强的界面。尤其是，即使稀土合金元素以及其他合金元素的种类、含量以及热处理工艺参数保持不变，仅改变合金粉末Ⅰ和粉末Ⅱ的尺寸、含量、形状以及添加量，就可实现金属材料性能优化和调控。使得制备的非均匀组织构型合金材料相比均匀组织构型合金材料的强度、韧性、耐磨性能等都有大幅度提高，并且该发明操作简单，成本低。本发明原理简洁、操作简单、安全可靠，可工业化生产，同时提高了工效、节约了材料、降低企业生产成本、保证了质量、安全可靠，具有较高的应用和推广价值，本发明对减轻资源的依赖，实现材料的可持续发展开拓了新路径。具体实施方式：

[0024] 实施例一：2024铝合金的制备方法，具体步骤如下：

[0025] 第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ；利用工业纯Al(99.95wt.％)、纯Mg(99.99wt.％)、纯Zn(99.5wt.％)、Al-30wt.％Cu、Al-15wt.％Mn、Al-10wt.％Si、Al-5wt.％Cr中间合金，按照Al-4.5Cu-0.8Mg-0.6Si-0.5Mn-0.2Zn-0.1Cr(wt.％)化学成分配置得到2024铝合金原料Ⅰ；利用工业纯Al(99.95wt.％)、纯Mg(99.99wt.％)、纯Zn(99.5wt.％)、Al-
30wt.％Cu、Al-15wt.％Mn、Al-10wt.％Si、Al-5wt.％Cr、Al-2.0wt.％Sc，按照Al-4.5Cu-
0.8Mg-0.6Si-0.5Mn-0.2Zn-0.1Cr-0.4Sc(wt.％)化学成分配置成原料Ⅰ中添加0.4wt.％Sc元素的原料Ⅱ；

[0026] 第二步：熔炼，将原料Ⅰ和原料Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化，得到熔体Ⅰ和熔体Ⅱ；

[0027] 第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为50μm球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；

[0028] 第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过均匀化处理、固溶热处理、时效处理，最后进行回归热处理和时效处理，得到热处理的粉末Ⅰ中析出相为θ′-Al2Cu和热处理的粉末Ⅱ中析出相为θ′-Al2Cu和Al3Sc，其中均匀化热处理温度为460℃，保温时间为6h；固溶热处理温度为580℃，保温时间4h后水淬处理；时效热处理的温度为275℃，保温时间为5h-9h后冷却，

[0029] 第五步：按照第四步热处理后的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ以1:1的配比放入球磨机混粉，得到热处理粉末Ⅰ在热处理粉末Ⅱ周围连续交替分布的混合粉末，该混合粉末记为粉末Ⅲ，其中球磨机的转速为260rpm、球料比25:1、球磨时间5h；

[0030] 第六步：将第五步得到粉末Ⅲ进行等离子体烧结(SPS)、热挤压成形，得到非均匀组织构型的2024铝合金材料，非均匀组织构型的2024铝合金材料主要包括局部区域富集θ′-Al2Cu和Al3Sc混合相，而其余区域富集θ′-Al2Cu相，其中烧结温度为490℃，升温率为100℃/min；热挤压的压力为50MPa，温度为540℃，时间为6-10min，挤压速率为3mm/s，挤压比参数为15:1。

[0031] 实施例二：7075铝合金的制备方法，具体步骤如下：

[0032] 第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ原料；利用工业纯Al(99.95wt.％)、纯Mg(99.99wt.％)、纯Zn(99.5wt.％)、Al-30wt.％Cu、Al-15wt.％Mn、Al-10wt.％Si、Al-5wt.％Cr中间合金，按照Al-6.1wt.％Zn-2.6wt.％Mg-1.8wt.％Cu-0.3wt.％Mn-0.3wt.％Si-0.18wt.％Cr化学成分配置成7075铝合金原料Ⅰ；利用工业纯Al(99.95wt.％)、纯Mg(99.99wt.％)、纯Zn(99.5wt.％)、Al-30wt.％Cu、Al-15wt.％Mn、Al-10wt.％Si、Al-5wt.％Cr、Al-2wt.％Sc、Al-6wt.％Zr中间合金，按照Al-6.1Zn-2.6Mg-1.8Cu-0.3Mn-0.3Si-
0.18Cr-0.18Sc-0.18Zr(wt.％)化学成分配置成7075原料Ⅰ中分别添加0.18wt.％Sc、Zr元素的7075原料Ⅱ；

[0033] 第二步：熔炼，将原料Ⅰ和原料Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化，得到熔体Ⅰ和Ⅱ；

[0034] 第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为100μm的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；

[0035] 第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过均匀化热处理、固溶热处理、时效热处理，得到热处理粉末Ⅰ中的析出相主要为η-MgZn2，粉末Ⅱ中的主要析出相为η-MgZn2和Al3(Sc，Zr)，其中均匀化热处理温度为430℃，保温时间为6h；固溶热处理温度为460℃，保温时间4h后水淬处理；时效热处理温度为275℃，保温时间为5h-9h；

[0036] 第五步：按照第四步热处理的粉末Ⅰ和热处理的粉末Ⅱ以1:4的配比放入球磨机混粉，得到热处理粉末Ⅰ在热处理粉末Ⅱ周围连续交替分布的混合粉末，该混合粉末记为粉末Ⅲ，其中球磨机的转速为260rpm、球料比25:1、球磨时间5h；

[0037] 第六步：将第五步得到粉末Ⅲ进行SPS烧结、热挤压成形，得到非均匀组织构型的7075铝合金材料，非均匀组织构型的7075铝合金材料要包括局部区域均匀分布η-MgZn2、Al3(Sc，Zr)，而其余区域的组织是η-MgZn2，其中烧结温度为490℃，升温速率为100℃/min；热挤压的压力为50MPa，温度为540℃，时间为6-10min，挤压速率为3mm/s，挤压比参数为15:1。

[0038] 实施例三：Mg-Mn-Nd镁合金的制备方法，具体步骤如下：

[0039] 第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ原料；利用工业纯Mg(99.99wt.％)、Mg-15wt.％Mn中间合金，按照Mg-1wt.％Mn化学成分配置得到Mg-Mn镁合金原料Ⅰ；利用工业纯Mg(99.99wt.％)、Mg-15wt.％Mn、Mg-2wt.％Nd中间合金，按照Mg-1Mn-1Nd(wt.％)化学成分配置成Mg-Mn镁合金原料Ⅰ中添加1wt.％Nd元素的Mg-Mn-Nd镁合金原料Ⅱ；

[0040] 第二步：熔炼，将熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化，得到熔体Ⅰ和Ⅱ；

[0041] 第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为10μm的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；

[0042] 第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过均匀化热处理、时效热处理，得到热处理的粉末Ⅰ中析出相主要为Mn颗粒和热处理的粉末Ⅱ中的析出相主要为Mg3Nd和Mn，其中均匀化热处理的温度为350℃，保温时间为15h；时效热处理温度为275℃，保温时间为5h-9h；

[0043] 第五步：按照第四步热处理的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ以3:7的配比放入球磨机混粉，得到热处理的粉末Ⅰ在热处理的粉末Ⅱ周围连续交替分布的混合粉末，该混合粉末记为粉末Ⅲ，其中球磨机的转速为260rpm、球料比25:1、球磨时间5h；

[0044] 第六步：将第五步得到粉末Ⅲ进行SPS烧结、热挤压成形，得到非均匀组织构型的Mg-Mn-Nd镁合金材料，非均匀组织构型的Mg-Mn-Nd镁合金材料主要包括局部区域均匀分布Mg3Nd和Mn颗粒，而其余区域的组织是Mn颗粒；其中烧结温度为400℃，升温速率为100℃/min；热挤压的压力为50MPa，温度为540℃，时间为10min，挤压速率为5.5mm/s，挤压比参数为15:1。

[0045] 实施例四：AM60B镁合金的制备方法，具体步骤如下：

[0046] 第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ原料；利用工业纯Mg(99.99wt.％)得到原料Ⅰ；利用商用AM60B镁合金锭料(化学成分：Mg-6Al-0.4Mn-0.2Zn-0.05Si(wt.％))得到AM60B镁合金原料Ⅱ；

[0047] 第二步：熔炼，将原料Ⅰ和原料Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化；

[0048] 第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为10μm的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；

[0049] 第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过固溶热处理和时效热处理，得到热处理的粉末Ⅰ中无析出相和热处理的粉末Ⅱ中主要析出相为β-Mg17Al12，其中固溶热处理的温度为400℃，保温时间20h后水淬处理；时效热处理的温度为200℃，保温时间为10h；

[0050] 第五步：按照第四步热处理的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ以2:3的配比放入球磨机混粉，得到热处理的粉末Ⅰ在热处理的粉末Ⅱ周围连续交替分布的混合粉末，该混合粉末记为粉末Ⅲ，其中球磨机的转速为260rpm、球料比25:1、球磨时间5h；

[0051] 第六步：将第五步得到粉末Ⅲ进行SPS烧结、热挤压成形，得到非均匀组织构型的AM60B镁合金材料，非均匀组织构型的合金材料主要包括局部区域均匀分布的β-Mg17Al12，而其余区域无析出相分布，得到非均匀构型镁合金材料；其中烧结温度为400烧，温度升高速率为120温度升高速；热挤压的压力为60MPa，温度为540为，时间为8min，挤压速率为6mm/s，挤压比参数为15:1。

[0052] 实施例五：Mg-3Gd-1Zn镁合金的制备方法：

[0053] 第一步：配制，分别配制熔体Ⅰ和熔体Ⅱ原料；利用工业纯Mg(99.99wt.％)、纯Zn(99.99wt.％)、Mg-6.19at.％Gd中间合金，按照Mg-3Gd-1Zn(at.％)化学成分配置得到Mg-3Gd-1Zn镁合金原料Ⅰ；利用工业纯Mg(99.99wt.％)、纯Zn(99.99wt.％)、Mg-6.19at.％Gd中间合金、Mg-10.25at.％Zr中间合金，按照Mg-3Gd-1Zn-0.3Zr(at.％)化学成分配置得到Mg-
3Gd-1Zn镁合金原料Ⅰ中添加0.3at.％Zr的Mg-3Gd-1Zn-0.3Zr原料Ⅱ；

[0054] 第二步：熔炼，将原料Ⅰ和原料Ⅱ分别置入熔炼炉中熔化；

[0055] 第三步：将第二步中熔化后的熔体Ⅰ和熔体Ⅱ分别用Ar气雾化方法制备出粒度为120μm的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ；

[0056] 第四步：将第三步得到的球状粉末Ⅰ和球状粉末Ⅱ分别经过固溶热处理和时效热处理，得到热处理粉末Ⅰ中的析出相主要为γ″(γ″相成分与Mg70Gd15Zn15相同)，热处理粉末Ⅱ的析出相主要为β′和β1(β相成分与Mg7Gd相同)，其中固溶热处理的温度为500℃，保温时间12h后水淬处理；时效热处理温度为200℃，保温时间为10h；

[0057] 第五步：按照第四步热处理后的粉末Ⅰ和粉末Ⅱ以1:1的配比放入球磨机混粉，得到热处理的粉末Ⅰ在热处理的粉末Ⅱ周围连续交替分布的混合粉末，该混合粉末记为粉末Ⅲ，其中球磨机的转速为260rpm、球料比25:1、球磨时间5h；

[0058] 第六步：将第五步得到粉末Ⅲ进行SPS烧结、热挤压成形，得到非均匀组织构型的Mg-3Gd-1Zn镁合金材料，非均匀组织构型的Mg-3Gd-1Zn镁合金包括局部区域均匀分布的β′和β1，而其余区域的组织是γ″；其中烧结温度为400烧，升温速率为100烧结温度为；热挤压的压力为50MPa，温度为350℃，时间为10min，挤压速率为6mm/s，挤压比参数为15:1。

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