CN107574325B - 一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Mg‑Ce‑Mn‑Sc耐热镁合金的制备方法，其包括如下步骤：步骤一，配料；步骤二，熔炼；步骤三，固溶处理；步骤四，时效处理。其能够显著细化Mg‑Ce‑Mn‑Sc耐热镁合金的晶粒和能够改善Mg‑Ce‑Mn‑Sc耐热镁合金的显微组织，提高合金的抗拉性能和300℃高温抗蠕变性能，扩大合金的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐热镁合金，具体涉及一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法。
背景技术
镁合金作为最轻质的商用金属工程结构材料，因其具有比重轻、比强度比刚度高、阻尼减振降燥能力强、液态成型性能优越和易于回收利用等优点，被誉为21世纪“绿色结构材料”。但目前由于现有镁合金的高温抗蠕变性能差，长期工作温度不能超过120℃，使其无法用于制造对高温蠕变性能要求高的汽车发动机及其他传动部件，因此极大地阻碍了镁合金的进一步推广应用。也正是由于这样，国内外对于具有高温抗蠕变性能的耐热镁合金的研究开发给予了广泛关注和高度重视，并在Mg-Sc二元镁合金的基础上试制研究出了在300℃乃至到350℃仍具有较高抗蠕变性能的Mg-RE(Ce/Y/Gd)-Mn-Sc新型四元耐热镁合金。在这些已得到试制研究的Mg-RE-Mn-Sc四元耐热镁合金中，Mg-Ce-Mn-Sc四元镁合金由于具有高温性能较好和成本较低等方面的优势，被认为是一种很有发展前途的新一代高温抗蠕变镁合金。与其他Mg-RE-Mn-Sc四元耐热镁合金相比，Mg-Ce-Mn-Sc四元耐热强化机理主要在于通过Mn和Sc添加导致形成了在300℃乃至到350℃具有很好热稳定性的Mn2Sc相。同时，在晶界形成的共晶Mg12Ce对抗蠕变性能有进一步的增强作用。然而，从已有Mg-Ce-Mn-Sc四元耐热镁合金的研究结果看，虽然该合金具有较好的高温抗蠕变性能，但由于该合金粗大的晶粒和晶界Mg12Ce共晶相呈连续网状分布，使其抗拉性能较低，尤其是延伸率，从而极大影响了该系合金在汽车及航空航天等领域的应用。
众所周知，晶粒细化和热处理强化是改善稀土镁合金显微组织和提高力学性能行之有效的方法。目前，国内外对于Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金晶粒细化的研究还涉及得非常少。CN101985712A公开了一种加Zr细化Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金晶粒的方法，其是在熔剂或气体保护下，将Mg-Ce-Mn-Sc镁合金按相应的成分配比熔化后升温到720-740℃，然后加入占炉料总重量的0.6-1.2wt.％Zr而使合金晶粒得到细化。然而，也有研究认为[1-EmleyE.F.Principles of Magnesium Technology,Pergamon,Oxford,1966,pp.127-155；2-Bamberger M,Dehm G.Trends in the development of new Mg alloys[J].AnnualReview Mater.Res.,2008,38:505-533]，在含Mn的镁合金中添加Zr，Zr和Mn会形成MnZr2等化合物从而导致Zr对含Mn镁合金并没有明显的晶粒细化作用。很显然，对于在Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金中添加Zr是否能细化合金的晶粒目前还存在较大的争议，但无论是否有细化效果，有一点是确定无疑的，那就是根据相图计算，Zr添加到Mg-Ce-Mn-Sc四元耐热镁合金后，Zr和Mn会形成MnZr2化合物从而消耗了Mn并最终影响到Mn2Sc相的形成并降低其数量，而这显然对Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的高温抗蠕变性能是不利的。至于热处理强化，考虑到Sc在Mg中的固溶度高，最大固溶度25.9％，而Ce在Mg中的固溶度很低，最大固溶度1.9％，加之合金组织中形成的Mg12Ce共晶相的稳定性高，通过传统固溶处理方法很难使Mg12Ce共晶相分解和溶入基体，所以对于Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的热处理强化主要从T5时效处理角度进行考虑，而从固溶+时效处理角度进行考虑则基本上没有涉及。并且镁合金现有固溶处理均是在合金铸造冷却到室温后重新加热到固溶处理温度条件下进行；这种传统的固溶处理方法存在加热和保温时间长、能源消耗大等问题；此外，还必须严格控制加热方式和加热速度等工艺因素，因为一旦加热方式和加热速度选择不当，将会产生加热不均从而难以达到固溶处理的目的，严重时甚至使合金产生过烧等缺陷，并最终导致合金的综合力学性能受到影响。很显然，对Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金进行T5时效处理强化仅仅使Sc的作用得到了发挥而Ce的作用则基本上没有得到体现。因此，有必要从晶粒细化和热处理两方面着手，对Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法进行研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其能够改善Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的显微组织，提高合金的力学性能，扩大合金的应用范围。
本发明所述的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其包含如下步骤：
步骤一，配料，按照Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的成分组成进行配料，其中Mg以纯Mg形式添加，Ce、Mn和Sc分别以Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金的形式添加，将纯Mg、Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金进行预热；
步骤二，熔炼，在熔剂或气体保护下，当熔炉的温度达到200～250℃后，加入已预热的纯Mg和Mg-4wt.％Mn中间合金并将其熔化，熔化后升温到720～740℃，然后加入已预热的Mg-29wt.％Ce和Mg-3wt.％Sc中间合金，待这些中间合金熔化后搅拌合金熔体升温至740～760℃，捞去合金液表面浮渣，然后在温度为740～760℃的条件下用精炼剂处理5～10min，处理完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置10～15min；所述精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉10～20％，碳酸锶20～40％，粉状碳化钛5～15％，六氯乙烷40～50％，所述石墨粉的粒径不大于50μm，所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm，静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理，超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣，然后进行铸造；
步骤三，固溶处理，将在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的560～570℃的固溶处理温度后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温12～48h，然后淬入水中，得到铸件；
步骤四，时效处理，将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为200～300℃的条件下保温16～48h，然后淬入水中，得到Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金。
进一步，所述步骤二中的精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉15％，碳酸锶30％，粉状碳化钛10％，六氯乙烷45％。精炼剂中的石墨粉主要起细化作用；碳酸锶主要起细化作用，其主要通过和合金熔体反应置换出具有细化作用的Sr元素来实现；碳化钛主要起细化作用，其主要通过成为合金凝固时形核核心来实现；六氯乙烷主要起精炼除气和除渣作用，此外，其与合金熔液反应产生的气泡还可以对合金液起搅拌作用；这些对于合金获得细小的铸态组织尤其细小的晶粒均有积极的作用，并反映到合金最终力学性能的提高。
进一步，所述步骤二中的超声处理为：静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理，超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm，施加的超声功率为500～1000W，超声处理时间为90～120s。由于超声波在熔体中传播时将产生声空化和声流效应，会在熔体中形成大量晶核，从而有利于晶粒细化，并使合金的性能得到进一步改善。
进一步，施加的超声功率为600W，超声处理时间为120s。
进一步，所述步骤三中当合金的温度降到固相线温度以下的565℃的固溶处理温度后，将合金在保护气氛下保温18h，。
进一步，所述步骤四中的时效处理温度为275℃，保温24h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过特定的精炼剂和超声处理相结合，使得合金的铸态组织的细化效果明显。
2、本发明采用铸造凝固冷却和固溶处理连为一体的处理方法，有利于合金铸态组织中Mg12Ce共晶相在固溶处理过程中的分解和溶入基体，而且还可以保证在较短的时间内获得较大的过饱和固溶度，使得后续时效处理过程中析出了包括Mn2Sc和Mg12Ce在内的大量析出相，从而有利于合金力学性能的改善。
3、本发明所述的固溶+时效热处理后的组织中形成了大量细小和弥散分布的颗粒状的Mn2Sc和Mg12Ce析出相。
4、采用本发明的制备方法得到的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金具有良好的室温/高温抗拉性能和300℃高温抗蠕变性能。
附图说明
图1是现有技术的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金时效处理的温度—时间关系图；
图2是本发明的固溶+时效处理的温度—时间关系示意图；
图3是对比例一制得的Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金和实施例一制得的Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金的晶粒对比图，a为对比例一制得Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金的晶粒图，b为实施例一制得的Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金的晶粒图；
图4是对比例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金和实施例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的晶粒对比图，c为对比例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的晶粒图，d为实施例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的晶粒图；
图5是对比例三制得的Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc合金和实施例三制得的Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc合金的晶粒对比图，e为对比例三制得的Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc合金的晶粒图，f为实施例三制得的Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc合金的晶粒图；
图6是对比例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金和实施例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的透射电镜对比图，g为对比例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的透射电镜图，h为实施例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的透射电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
参见图1，现有Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金一般采用T5时效热处理强化，即将熔体铸造冷却至室温，然后加热到时效温度保温一段时间，再空冷至室温。但是由于Mg-Ce-Mn-Sc合金中存在热稳定性高的Mg12Ce共晶相，采用T5时效热处理很难使Mg12Ce共晶相分解和溶入基体，相应地也很难获得理想的热处理强化效果。
参见图2，本发明采用铸造凝固冷却和固溶处理连为一体的处理方法，即在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的固溶处理温度后，将合金保温一段时间，然后水淬至室温，再对合金进行时效处理。这种处理方法有利于合金铸态组织中Mg12Ce共晶相在固溶处理过程中的分解和溶入基体，而且还可以保证在较短的时间内获得较大的过饱和固溶度，使得后续时效处理过程中析出了包括Mn2Sc和Mg12Ce在内的大量析出相，从而有利于合金力学性能的改善。
实施例一，一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其包含如下步骤：
步骤一，配料，将Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc镁合金按94.86wt.％Mg、3wt.％Ce、1.2wt.％Mn和0.9wt.％Sc成分配制合金，其中Mg以纯度＞99.99wt.％的工业纯Mg形式添加，Ce、Mn和Sc分别以Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金形式添加，将纯Mg、Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金进行预热；
步骤二，熔炼，在熔剂或气体保护下，当熔炉的温度达到250℃后，加入已预热的纯Mg和Mg-4wt.％Mn中间合金并将其熔化，熔化后升温到740℃，然后加入已预热的Mg-29wt.％Ce和Mg-3wt.％Sc中间合金，待这些中间合金熔化后搅拌合金熔体升温至760℃，捞去合金液表面浮渣，然后在温度为760℃的条件下用精炼剂处理8min，处理完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置15min；所述精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉15％，碳酸锶30％，粉状碳化钛10％，六氯乙烷45％，所述石墨粉的粒径不大于50μm，所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm；将静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理，即静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理，超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm，施加的超声功率为600W，超声处理时间为120s。超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣，然后进行铸造；
步骤三，固溶处理，在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的560℃后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温24h，然后淬入水中，得到铸件；
步骤四，时效处理，将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为250℃的条件下保温32h，然后淬入水中，得到Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc耐热镁合金。
实施例二，一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其包含如下步骤：
步骤一，配料，将Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc镁合金按94.26wt.％Mg、4wt.％Ce、1.1wt.％Mn和0.8wt.％Sc成分配制合金，其中Mg以纯度＞99.99wt.％的工业纯Mg形式添加，Ce、Mn和Sc分别以Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金形式添加，将纯Mg、Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金进行预热；
步骤二，熔炼，在熔剂或气体保护下，当熔炉的温度达到200℃后，加入已预热的纯Mg和Mg-4wt.％Mn中间合金并将其熔化，熔化后升温到720℃，然后加入已预热的Mg-29wt.％Ce和Mg-3wt.％Sc中间合金，待这些中间合金熔化后搅拌合金熔体升温至740℃，捞去合金液表面浮渣，然后在温度为740℃的条件下用精炼剂处理10min，处理完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置10min；所述精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉15％，碳酸锶30％，粉状碳化钛10％，六氯乙烷45％，所述石墨粉的粒径不大于50μm，所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm；将静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理，即静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理，超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm，施加的超声功率为600W，超声处理时间为120s。超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣，然后进行铸造；
步骤三，固溶处理，在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的565℃后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温18h，然后淬入水中，得到铸件；
步骤四，时效处理，将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为275℃的条件下保温24h，然后淬入水中，得到Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc耐热镁合金。
实施例三，一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其包含如下步骤：
步骤一，配料，将Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc镁合金按93.06wt.％Mg、5wt.％Ce、1.0wt.％Mn和0.7wt.％Sc成分配制合金，其中Mg以纯度＞99.99wt.％的工业纯Mg形式添加，Ce、Mn和Sc分别以Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金形式添加，将纯Mg、Mg-29wt.％Ce、Mg-4wt.％Mn和Mg-3wt.％Sc中间合金进行预热；
步骤二，熔炼，在熔剂或气体保护下，当熔炉的温度达到200℃后，加入已预热的纯Mg和Mg-4wt.％Mn中间合金并将其熔化，熔化后升温到720℃，然后加入已预热的Mg-29wt.％Ce和Mg-3wt.％Sc中间合金，待这些中间合金熔化后搅拌合金熔体升温至740℃，捞去合金液表面浮渣，然后在温度为740℃的条件下用精炼剂处理10min，处理完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置10min；所述精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉15％，碳酸锶30％，粉状碳化钛10％，六氯乙烷45％，所述石墨粉的粒径不大于50μm，所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm；将静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理，即静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理，超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm，施加的超声功率为600W，超声处理时间为120s。超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣，然后进行铸造；
步骤三，固溶处理，在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的570℃后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温12h，然后淬入水中，得到铸件；
步骤四，时效处理，将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为225℃的条件下保温48h，然后淬入水中，得到Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc耐热镁合金。
将以上三个实施例制得的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金分别与现有制备方法制得的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金进行性能对比，
实施例一是对Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc耐热镁合金进行固溶+时效强化处理，其工艺参数为：在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的560℃后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温24h，然后淬入水中，得到铸件，再将铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为250℃的条件下保温32h，然后淬入水中，得到Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc耐热镁合金。对比例一是对Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc耐热镁合金进行时效强化处理，其时效工艺参数为：在温度为250℃的条件下保温32h，然后空冷，得到Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc耐热镁合金。参见图3，a为对比例一制得Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金的晶粒图，测定其平均晶粒尺寸为147μm，b为实施例一制得的Mg-3Ce-1.2Mn-0.9Sc合金的晶粒图，测定其平均晶粒尺寸为85μm。
实施例二是对Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc耐热镁合金进行固溶+时效强化处理，其工艺参数为：在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的565℃后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温18h，然后淬入水中，得到铸件，再将铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为275℃的条件下保温24h，然后淬入水中，得到Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc耐热镁合金。对比例二是对Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc耐热镁合金进行时效强化处理，其时效工艺参数为：在温度为275℃的条件下保温24h，然后空冷，得到Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc耐热镁合金。参见图4，c为对比例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的晶粒图，测定其平均晶粒尺寸为141μm，d为实施例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的晶粒图，测定其平均晶粒尺寸为78μm。
实施例三是对Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc耐热镁合金进行固溶+时效强化处理，其工艺参数为：在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的570℃后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温12h，然后淬入水中，得到铸件，再将铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为225℃的条件下保温48h，然后淬入水中，得到Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc耐热镁合金。对比例三是对Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc耐热镁合金进行时效强化处理，其时效工艺参数为：在温度为225℃的条件下保温48h，然后空冷，得到Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc耐热镁合金。参见图5，e为对比例三制得的Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc合金的晶粒图，测定其平均晶粒尺寸为139μm，f为实施例三制得的Mg-5Ce-1.0Mn-0.7Sc合金的晶粒图，测定其平均晶粒尺寸为72μm。
分别测定实施例和对比例的室温和300℃高温抗拉性能和蠕变性能，结果如表1所示：
表1实施例和对比例的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的性能数值
由表1中的数值对比可知，采用本发明所述的制备方法制得的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的平均晶粒尺寸明显小于现有技术制得的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金，且制得的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的室温和高温的抗拉性能以及300℃高温抗蠕变性能均得到明显提高。
参见图6，g为对比例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的透射电镜图，h为实施例二制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金的透射电镜图，采用现有时效强化处理方法制得的Mg-4Ce-1.1Mn-0.8Sc合金组织中的Mg12Ce相基本没有溶解和溶入基体且时效过程中析出的第二相数量较少且分布不均匀，而采用本发明所述的制备方法后，合金组织中Mg12Ce相基本上大部分已溶解和溶入基体且时效过程中析出了大量细小且呈弥散均匀分布的第二相。
Claims (5)
1.一种Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，配料，按照Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的成分组成进行配料，其中Mg以纯Mg形式添加，Ce、Mn和Sc分别以Mg-29wt.%Ce、Mg-4wt.%Mn和Mg-3wt.%Sc中间合金的形式添加，将纯Mg、Mg-29wt.%Ce、Mg-4wt.%Mn和Mg-3wt.%Sc中间合金进行预热；
步骤二，熔炼，在熔剂或气体保护下，当熔炉的温度达到200~250℃后，加入已预热的纯Mg和Mg-4wt.%Mn中间合金并将其熔化，熔化后升温到720~740℃，然后加入已预热的Mg-29wt.%Ce和Mg-3wt.%Sc中间合金，待这些中间合金熔化后搅拌合金熔体升温至740~760℃，捞去合金液表面浮渣，然后在温度为740~760℃的条件下用精炼剂处理5~10min，处理完毕后搅拌合金熔体并在温度为740℃的条件下静置10~15min；所述精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉10~20%，碳酸锶20~40%，粉状碳化钛5~15%，六氯乙烷40~50%，所述石墨粉的粒径不大于50μm，所述粉状碳化钛的粒径不大于100μm；静置完毕后的熔体在温度为740℃的条件下进行超声处理，所述超声处理为：静置完毕后在温度为740℃的条件下将已预热的直径为20mm的钛合金超声变幅杆浸入熔体中进行超声处理，超声处理时变幅杆浸入熔体的深度为20mm，施加的超声功率为500~1000W，超声处理时间为90~120s，超声处理完毕后去除合金熔体表面的浮渣，然后进行铸造；
步骤三，固溶处理，在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的560~570℃的固溶处理温度后，将合金放入通保护性气氛的加热炉中保温12~48h，然后淬入水中，得到铸件；
步骤四，时效处理，将步骤三得到的铸件放入通保护性气氛的加热炉中，在温度为200~300℃的条件下保温16~48h，然后淬入水中，得到Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金。
2.根据权利要求1所述的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的精炼剂中的组分及其质量百分比为：石墨粉15%，碳酸锶30%，粉状碳化钛10%，六氯乙烷45%。
3.根据权利要求1所述的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：施加的超声功率为600W，超声处理时间为120s。
4.根据权利要求1所述的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤三中当合金的温度降到固相线温度以下的565℃的固溶处理温度后，将合金在保护气氛下保温18h。
5.根据权利要求1所述的Mg-Ce-Mn-Sc耐热镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤四中的时效处理温度为275℃，保温24h。
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| Mechanical properties and creep of Mg-rare earth-Sc-Mn squeeze cast alloys;I. Stulikova etal;《Mat.wiss. u. Werkstofftech》;20031231;第102-108页 |
| Yang Ming-bo etal.Comparative studies on as-cast microstructures and mechanical properties between Mg−3Ce−1.2Mn−0.9Sc and Mg−3Ce−1.2Mn−1Zn magnesium alloys.《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》.2012, |
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