本发明涉及的是一种金属材料技术领域的镁合金及其构件的制造方法，具体是一种自来水中快速均匀降解的镁合金及其构件的制造方法。
背景技术：
镁合金具有密度低、比强度高的特点，在各大工业领域都有较为广泛的应用。另一方面，镁合金是现有工程应用的结构材料中化学性质较为活泼的，在要求结构材料有快速降解能力的工业领域有较好的应用前景，如采矿机械。镁合金的化学性质虽然较为活泼，但常温下镁与水的反应速度极其微弱，即使加热至沸腾，也只能观测到缓慢的反应，降解速度不能满足工业应用需求。通过合金化方法，提高镁合金在水中的降解速度，有着极为重要的意义。
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技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有镁合金材料的不足，提供一种自来水中快速均匀降解的镁合金及其构件的制造方法。所述的镁合金添加较高比例的以ni为主，si、fe、ga、in为辅的混合反应促进元素（mrae），严格控制be、zr、ca等抑制镁与水反应的元素比例，大幅度提高镁与水的反应速率，同时添加合金化元素，优化材料共晶组织，实现材料及制造的构件可在自来水中快速均匀降解，并保证材料的结构力学性能。
本发明是通过以下技术方案实现的。
第一方面：本发明提供一种自来水中快速均匀降解的镁合金，包含组分及重量百分比为：gd4.0~8.0%，y0~2.0%，cu0.4~1.0%，zn0~0.4%，ni、fe、ga、in等混合反应促进元素（mrae）或单独ni的总含量5.0~8.0%，其中ni占mrae总量不低于90%，mg为余量，杂质元素be、zr、ca的总重量百分比小于0.01%。
第二方面，本发明提供一种所述与水快速反应的镁合金的构件制造方法，所述制造方法具体包含如下步骤。
预处理：按重量百分比称取镁、镁钆中间合金、镁钇中间合金、铜、锌、镍、铁、镓、铟等原材料，其中镁、镁钆中间合金、镁钇中间合金、铜、锌、镍、铁预热。
熔炼浇注：将预处理后的原材料均匀混合，熔炼；经覆盖、精炼处理后浇注，得到铸锭。
均匀化热处理：对所述铸锭在一定温度下保温一段时间。
热变形加工：对所述铸锭在一定温度下进行热变形加工，得到锻件或型材。
优选地，预处理的步骤中，所述预热的温度为200℃，时间8小时。
优选地，熔炼浇注的步骤中，所述覆盖采用的覆盖剂为jdmf，所述精炼采用的精炼剂为rj6，所述的浇注温度为660~680℃。
优选地，均匀化热处理的步骤中，所述的保温条件为430~450℃下3~10小时。
优选地，热变形加工步骤中，所述的热变形温度为400~440℃，总变形量为60%~90%。
与现有技术相比，采用本发明所述镁合金制造的构件，可与在自来水中快速、均匀降解，常温下自来水中腐蚀速率可达30mg/cm2·h以上，在加热电解质条件下腐蚀速率最高可达550mg/cm2·h，适合应用于对结构材料有快速降解要求的工业领域，如采矿工业。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
制造重量百分比为mg-4.0%gd-2.0%y-0.4%cu-5.0%mrae的镁合金构件，其中ni占mrae总量的90%，mg为余量，杂质元素be、zr、ca的总重量百分比小于0.01%。包括以下步骤。
预处理步骤：按重量百分比称取镁、镁钆中间合金、镁钇中间合金、铜、镍、铁、镓、铟等原材料，其中镁、镁钆中间合金、镁钇中间合金、铜、镍、铁在200℃下预热8小时。
熔炼浇注步骤：推荐采用坩埚电阻炉熔炼，加入覆盖剂jdmf进行覆盖、精炼剂rj6进行精炼处理，使各合金成分均匀混合，去除夹杂物，在680℃浇注，得到铸锭。
均匀化热处理步骤：在430℃对铸锭进行均匀化热处理，处理时间为10小时。
热变形加工步骤：在400℃对铸锭进行挤压加工，总变形量为90%，得到挤压型材。
本实施例制造的镁合金及其构件在常温下自来水中均匀腐蚀速率为35mg/cm2·h，92℃条件下在3%kcl的水中均匀腐蚀速率为270mg/cm2·h。力学性能可达到抗拉强度rm≥250mpa，断后伸长率a≥3.5%。
实施例2
制造重量百分比为mg-6.0%gd-1.5%y-1.0%cu-0.2%zn-6.5%mrae的镁合金构件，其中ni占mrae总量的95%，mg为余量，杂质元素be、zr、ca的总重量百分比小于0.01%。包括以下步骤。
预处理步骤：按重量百分比称取镁、镁钆中间合金、镁钇中间合金、铜、锌、镍、铁、镓、铟等原材料，其中镁、镁钆中间合金、镁钇中间合金、铜、锌、镍、铁在200℃下预热8小时。
熔炼浇注步骤：推荐采用坩埚电阻炉熔炼，加入覆盖剂jdmf进行覆盖、精炼剂rj6进行精炼处理，使各合金成分均匀混合，去除夹杂物，在670℃浇注，得到铸锭。
均匀化热处理步骤：在440℃对铸锭进行均匀化热处理，处理时间为5小时。
热变形加工步骤：在440℃对铸锭进行锻造加工，总变形量为60%，得到锻件。
本实施例制造的镁合金及其构件在常温下自来水中均匀腐蚀速率为48mg/cm2·h，92℃条件下在3%kcl的水中均匀腐蚀速率为380mg/cm2·h。力学性能可达到rm≥280mpa，a≥4.0%。
实施例3
制造重量百分比为mg-8.0%gd-0.4%cu-0.4%zn-8.0%ni的镁合金构件，mg为余量，杂质元素be、zr、ca的总重量百分比小于0.01%。包括以下步骤。
预处理步骤：按重量百分比称取镁、镁钆中间合金、铜、锌、镍等原材料，并在200℃下预热8小时。
熔炼浇注步骤：推荐采用坩埚电阻炉熔炼，加入覆盖剂jdmf进行覆盖、精炼剂rj6进行精炼处理，使各合金成分均匀混合，去除夹杂物，在660℃浇注，得到铸锭。
均匀化热处理步骤：在450℃对铸锭进行均匀化热处理，处理时间为3小时。
热变形加工步骤：在420℃对铸锭进行挤压加工，总变形量为75%，得到挤压型材。
本实施例制造的镁合金及其构件在常温下自来水中均匀腐蚀速率为65mg/cm2·h，92℃条件下在3%kcl的水中均匀腐蚀速率为550mg/cm2·h。力学性能可达到rm≥300mpa，a≥3.0%。
对比例1
本对比例是实施例1的对比例，本对比例涉及一种镁合金，与实施例1不同之处仅在所述镁合金不含ni、fe、ga、in等反应促进元素。
本对比例镁合金制造的构件不具备在水中快速降解的能力，即使使用高温电解质加热也只能观测到微弱的反应。
对比例2
本对比例是实施例2的对比例，本对比例涉及一种镁合金，与实施例2不同之处仅在所述镁合金不含gd、y。
本对比例镁合金制造构件具备在水中发生快速降解的能力，但其腐蚀极不均匀，且构件脆化严重，断后伸长率a仅1%左右，无法满足工业要求。
对比例3
本对比例是实施例3的对比例，本对比例涉及一种镁合金，与实施例3不同之处仅在所述镁合金不进行热变形加工。
本对比例镁合金制造构件具备在水中发生快速均匀降解的能力，但构件脆化严重，抗拉强度rm仅150mpa左右，断后伸长率a低于1%，无法作为结构件使用。
以上对本发明的具体实施例和对比例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，在权利要求范围内做出的各种变形和修改，并不影响本发明的实质内容。