CN111187955A - 一种稀土钇掺杂的镁锂合金及其制备方法 - Google Patents

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CN111187955A CN202010097024.9A CN202010097024A CN111187955A CN 111187955 A CN111187955 A CN 111187955A CN 202010097024 A CN202010097024 A CN 202010097024A CN 111187955 A CN111187955 A CN 111187955A
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Abstract

本发明公开了一种稀土钇掺杂的镁锂合金及其制备方法，属于合金冶炼技术领域。所述稀土钇掺杂的镁锂合金按照质量百分比计，主要由以下组分组成：Li 3.8～4.2％、Al 0.5～1.0％、Y 0.2～1.0％、余量为Mg和杂质。本发明通过对已制备的Mg‑Li‑Al‑Y系合金的化学成分、组织结构和性能间的关系进行研究，揭示合金的强韧化机制。并通过改变合金晶体结构、细化晶粒及产生高熔点硬质相等途径，在保证塑性的前提下提高Mg‑Li合金的强度，为Mg‑Li‑Al‑Y系合金的实际应用提供一定的参考依据。

Description

一种稀土钇掺杂的镁锂合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金冶炼技术领域，更具体的说是涉及一种稀土钇掺杂的镁锂合金及其制备方法。
背景技术
科学技术的迅猛发展，对金属材料的性能不断提出更高的要求。在航空、航天和消费电子领域，传统的合金体系如铝合金的发展已经十分成熟完善，进一步提升性能的潜力空间有限，特别是铝合金的密度和比强度相对于Mg-Li合金存在劣势，已经无法满足一些特定结构的性能要求。镁锂合金作为最轻的结构材料因其低密度，良好的加工性能，高的比强度和比刚度使得它在电子，汽车和航空航天工业中受到广泛关注。Hauser等人研究表明，锂的添加可以有效的降低镁合金的密度和晶格间距(c/a轴向比)，使得镁合金的非基面滑移系统在室温条件下可以被激活，有效的提升了镁合金室温的延展性。然而，高的塑性往往以损失强度作为代价，Mg-Li合金室温下相对较低的绝对强度，差的高温性能，以及Mg-Li合金在低温下存在过时效现象，严重制约了该合金的广泛应用。因此，开发具有较高强度、塑性及耐高温性好的Mg-Li合金意义重大。
此外，镁和锂都属于化学性质很活泼的金属元素，这两种金属元素在温度到达一定的值时能与O2、N2和H2O发生化学反应，甚至还有可能会发生爆炸，因而掌握合适的熔炼工艺显得相当重要。采用的多为溶剂覆盖保护的熔铸方法，但对于镁锂合金，尤其是β相镁锂合金，锂的含量高，十分活泼，在高温环境下极易与氧和氮发生剧烈反应，采用常规方法存在很大的危险性。就目前现有的熔炼方法由于受到熔炼工艺复杂且成本高或是铸锭质量差等等的影响，熔炼工艺制度并不完善，所以要得到性能高的Mg-Li合金，就需要对Mg-Li合金的熔炼工艺与技术进行系统的研究。
本发明针对Mg-Li合金绝对强度较低，高温力学性能差等问题，通过热力学计算软件和相图进行合金成分设计，确定Li、Al、Y元素在Mg合金中的添加量并制备Mg-Li-Al-Y系合金，以解决现有Mg-Li系合金存在的熔炼工艺不完善、强度低、耐腐蚀性能差、高温力学性能差等一系列问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种稀土钇掺杂的镁锂合金及其制备方法。本发明通过对已制备的Mg-Li-Al-Y系合金的化学成分、组织结构和性能间的关系进行研究，揭示合金的强韧化机制。并通过改变合金晶体结构、细化晶粒及产生高熔点硬质相等途径，在保证塑性的前提下提高Mg-Li合金的强度，为Mg-Li-Al-Y系合金的实际应用提供一定的参考依据。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种稀土钇掺杂的镁锂合金，所述稀土钇掺杂的镁锂合金按照质量百分比计，主要由以下组分组成：Li 3.8～4.2％、Al 0.5～1.0％、Y 0.2～1.0％、余量为Mg和杂质。
本发明针对目前Mg-Li合金的低密度和高强度特性很难兼得：二元Mg-Li合金的强度、硬度等偏低，且二元Mg-Li合金的室温延展性良好，一般通过添加合金化元素来提高二元Mg-Li合金的强度，但这一方法以牺牲该合金优良的塑韧性为代价。因此，研发通过微量元素添加，在保证低密度和高塑性的前提下提高Mg-Li合金强度的合金系显得极其重要；
以及Mg-Li合金的高温性能差：一般镁合金的使用时间较长时，温度不超过150℃，而Mg-Li合金长期使用时的温度应更低，这限定了Mg-Li合金的普遍应用；研究表明，稀土元素的添加可以通过细晶强化、固溶强化和弥散强化等提高合金的高温性能。本发明通过在添加Al和重稀土Y元素，形成高温稳定的金属间化合物Al2Y相，改善Mg-Li合金的高温力学性能。
此外，Mg-Li合金的抗腐蚀性能差。Mg-Li合金的抗腐蚀性能很差因为其化学性质活泼，因而在各类环境使用时，会产生电偶、局部、晶间和高温腐蚀，还会产生应力腐蚀开裂和腐蚀疲劳等一系列问题，这些腐蚀问题的存在势必会影响Mg-Li合金的应用效果和使用寿命，并降低其应用范围。因而解决Mg-Li合金的腐蚀问题、开发防腐效果好、对环境友好的处理方法具有一定的现实意义，而稀土元素的添加能够改善Mg-Li合金的耐蚀性能。
综上所述，Mg-Li系合金仍有熔炼工艺不完善、强度低、耐腐蚀性能差、高温力学性能差等一系列问题尚未解决。此外Mg-Li合金体系不健全，因而有必要对新型Mg-Li-Al-Y系合金材料合金体系进行设计和研发。
本发明还请求保护上述稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按照如权利要求1公开的合金组分配比分别称取镁锭、铝锭、Mg-30Y中间合金和锂锭，打磨去除原料表面的氧化层，并将除锂锭以外的原料预热烘干，备用；
需要说明的是，本发明以工业纯Mg(99.9wt.％以上)，纯Li(99.9wt.％以上)，纯Al(99.9wt.％以上)和Mg-Y中间合金(29wt.％-30wt.％)为原料制备。
此外，实验前各原料均已加工成块状，便于加入坩埚和提高熔化速度；以及将与熔体接触的工具使用前进行清理，去除表面锈蚀，并涂上一层滑石粉，以防止工具与熔体直接接触被污染，然后烘干去除表面水分，并将电阻炉升温到993K。
(2)将预热镁锭置于坩埚中隔绝空气熔化，得到镁熔体，随后加入预热铝锭和Mg-30Y中间合金，搅拌、升温并保温，得到熔体I；
(3)将所述熔体I降温并加入预热锂锭，并将混合锂盐溶剂敷于所述熔体I表面，随后升温、保温，得到熔体II；
需要说明的是，所述高纯锂锭是从真空煤油中取出，将煤油包覆在Li的表面，可以隔绝空气，防止氧化和燃烧，降低Li的烧损并保证熔体的洁净度。此外，将75wt％LiCl和25wt％LiF两种锂盐组成的混合熔剂(覆盖剂)用铝箔包好放入在熔体表面进行进一步地隔离保护。
(4)待所述熔体II降到合适温度，将所述熔体II浇注至钢模具中，得到镁锂合金铸锭；
(5)将所述镁锂合金铸锭挤压并退火处理，最终得到稀土钇掺杂的镁锂合金。
优选的，所述步骤(1)中的预热烘干温度为150℃～250℃，烘干时间为1.5～2.5h。
优选的，所述步骤(2)中，镁锭熔化温度为750℃～770℃，并保温40min～60min，且镁锭熔化需将1％SF6+99％Ar2经导管吹入坩埚开口处隔绝空气，以及在700℃～720℃下加入铝锭和Mg-30Y中间合金，并搅拌5～8min。
优选的，所述铝锭和Mg-30Y中间合金加热熔化温度为720℃～740℃，保温时间为10～20min。
优选的，所述步骤(3)中，将熔体I降温至660℃～680℃后加入表面包覆煤油的预热锂锭，且所述混合锂盐是由75wt％LiCl和25wt％LiF组成。
优选的，所述熔体I加入预热锂锭后的加热熔化温度为720℃～740℃，保温时间为10～20min。
优选的，所述步骤(4)的浇注温度为700℃～710℃，且所述钢模具的预热温度为200℃～250℃，尺寸为φ500mm×1000mm。
优选的，所述步骤(5)中，挤压工艺参数：加热温度为320℃～350℃，保温时间为1.5～2h，并以13:1的挤压比进行挤压。
具体挤压工艺如下；本发明采用孔径为10mm，外径为80mm，厚度为20mm，斜度为120°的圆形挤压模具通过IM-Y300四柱液压机进行挤压。在挤压前将铸锭车掉外皮其尺寸为Φ44，并使用线切割将试样切成Φ44mm×40。以及在挤压前打磨掉试样表面的氧化皮，并在模具表面涂上石墨作为润滑剂，材料和模具在炉中一起加热温度升至350℃，保温两小时，以13:1的挤压比进行挤压，挤压件直径为12mm，挤压后的试样空冷，从而得到较为致密的棒材。
优选的，所述退火热处理工艺参数：退火温度为320℃～350℃，退火时间为1～1.2h。
具体的镁锂合金热处理工艺如下：在本实验中，由于挤压后晶粒尺寸不均匀，且存在内应力，为了释放应力，并使晶粒均匀长大，所以对试样做了350℃×1h的退火处理。由于合金中有的金属元素相对活泼，为防止合金烧损热处理前将试样用三氧化二铝粉末完全覆盖，当热处理炉达到设置的温度后将试样放入炉内，开始计时，到预定时间后取出试样立即水冷，防止晶粒长大，保留最原始的晶粒组织。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开的一种稀土钇掺杂的镁锂合金具有如下有益效果：
(1)本发明采用敞口熔炼的浇铸工艺制备合金铸锭，熔炼设备简单，操作方便，且在保护气体和覆盖剂的双重保护下，减少了Li的燃烧，并保证熔体的洁净，获得高质量的镁锂合金铸锭；
(2)本发明通过在Mg-Li合金中添加微量元素Al和稀土元素Y，以期在合金中引入新的稀土相，并研究稀土元素Y对合金的晶粒形态、析出相的种类、数量、分布力学性能的影响，在成分优化的基础上，改善制备工艺制备综合性能优良的Mg-Li合金，其为拓展Mg-Li合金在未来的应用提供一定理论和实验参考依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种稀土钇掺杂镁锂合金的熔炼制备流程图。
图2为本发明一种稀土钇掺杂镁锂合金的熔炼设备图(其中，1热电偶、2保护气体、3覆盖剂、4铁质坩埚、5合金溶液、6电炉)。
图3为退火态Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的扫描图和能谱图。
图4为退火态Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的XRD谱图。
图5为退火态Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的EBSD图。
图6为棒状拉伸样取样示意图。
图7为Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的拉伸力学曲线。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种稀土钇掺杂的镁锂合金及其制备方法，通过改变合金晶体结构(轴比c/a)、细化晶粒及产生高熔点硬质相等途径，在保证塑性的前提下提高Mg-Li合金的强度，极具市场应用与推广价值。
具体参见说明书附图1与附图2，本发明公开制备的稀土钇掺杂的镁锂合金的熔炼方法如下：
(1)合金原材料
以工业纯Mg(99.9wt.％以上)，纯Li(99.9wt.％以上)，纯Al(99.9wt.％以上)和Mg-Y中间合金(29wt.％-30wt.％)为原料，其各组分质量百分比为：Li 3.8～4.2％、Al 0.5～1.0％、Y 0.2～1.0％、余量为Mg和杂质。
其中，在实验前各原料均已加工成块状，且覆盖剂采用无水LiCl+LiF(比重为3:1)的混合配料，并作为优选方案，杂质的总含量低于0.02wt.％。
(2)实验步骤
利用敞口熔炼的方法制备合金铸锭，且所述镁锂合金铸锭的熔炼方法具体操作如下：
1、预处理：与熔体接触的工具使用前进行清理，去除表面锈蚀，并涂上一层滑石粉，以防止工具与熔体直接接触被污染，然后烘干去除表面水分，并将电阻炉升温到993K；
2、按照合金的各组分配比后，打磨去除表面氧化层，除Li以外的原料置于150℃～250℃烘箱中预热烘干1.5～2.5h；将预热镁锭放置在铁制坩埚中熔化，同时将1％SF6+99％Ar2经导管吹入坩埚开口处隔绝空气；700℃～720℃下加合金化元素Al、Y，用搅拌棒手动搅拌5～8min，待温度升温至720℃～740℃，保温10～20min，然后在1％SF6+99％Ar2保护气体下扒渣以保持熔体的洁净；将温度降至660℃～680℃，加入从真空煤油包装取出的高纯锂，煤油包覆在Li的表面，可以隔绝空气，防止氧化和燃烧，降低Li的烧损并保证熔体的洁净度；最后将75wt％LiCl+25wt％LiF两种锂盐组成的混合熔剂用铝箔包好放入在熔体表面进行进一步地隔离保护，升温至720℃～740℃，保温20min,在1％SF6+99％Ar2保护下扒渣以保持熔体的洁净，随后待温度降至700℃～710℃时将合金液体浇注至预热200℃～250℃尺寸为φ500mm×1000mm的钢模具中，得到镁锂合金铸锭。
(3)合金的挤压工艺
本发明采用孔径为10mm，外径为80mm，厚度为20mm，斜度为120°的圆形挤压模具通过IM-Y300四柱液压机进行挤压。并将铸锭车掉外皮其尺寸为Φ44，并使用线切割将试样切成Φ44mm×40。在挤压前打掉试样表面的氧化皮，并在模具表面涂上石墨作为润滑剂，材料和模具在炉中一起加热温度升至350℃，保温两小时，以13:1的挤压比进行挤压，挤压件直径为12mm，挤压后的试样空冷，从而得到较为致密的棒材。
(4)合金热处理
在本发明中，由于挤压后晶粒尺寸不均匀，且存在内应力，为了释放应力，并使晶粒均匀长大，所以对试样做了350℃×1h的退火处理。由于合金中有的金属元素相对活泼，为防止合金烧损热处理前将试样用Al2O3粉末完全覆盖。当热处理炉达到设置的温度后将试样放入炉内，开始计时，到预定时间后取出试样立即水冷，防止晶粒长大，保留最原始的晶粒组织。
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
实施例1
一种Mg-4Li-1Al-0.5Y合金铸锭，其各组分质量百分比为：Li 4.0％、Al 1％、Y0.5％、余量为Mg和杂质；其中所述杂质的总含量低于0.02wt.％。
并且所述Mg-4Li-1Al-0.5Y合金铸锭的制备方法如下：
按照Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的组分配比分别称取镁锭、铝锭、Mg-30Y中间合金和锂锭，在溶剂和保护气体下各组分配比的原材料置于坩埚中，待熔化后，机械搅拌10min，升温至710℃并保温20min，浇筑即可得到镁锂合金铸锭。将镁锂合金铸锭350℃温度下保温2h，以13：1的挤压比进行挤压，并在350℃温度，退火时间1h进行退火处理，最终得到稀土钇掺杂的镁锂合金。在退火态合金上按照国标的标准，进行拉伸试样的加工测试合金的室温力学性能。
该退火态Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的室温力学性能：
屈服强度：110MPa，抗拉强度：193MPa，延伸率：37.5％。
实施例2
一种Mg-3.9Li-0.8Al-0.2Y合金铸锭，其各组分质量百分比为：Li 3.9％、Al0.8％、Y 0.2％、余量为Mg和杂质；其中所述杂质的总含量低于0.02wt.％。
并且所述Mg-3.9Li-0.8Al-0.2Y合金铸锭的制备方法如下：
按照Mg-3.9Li-0.8Al-0.2Y合金的组分配比分别称取镁锭、铝锭、Mg-30Y中间合金和锂锭，在溶剂和保护气体下各组分配比的原材料置于坩埚中，待熔化后，机械搅拌10min，升温至710℃并保温20min，浇筑即可得到镁锂合金铸锭。将镁锂合金铸锭350℃温度下保温2h，以13：1的挤压比进行挤压，并在350℃温度，退火时间1h进行退火处理，最终得到稀土钇掺杂的镁锂合金。在退火态合金上按照国标的标准，进行拉伸试样的加工测试合金的室温力学性能。
该退火态Mg-3.9Li-0.8Al-0.2Y合金的室温力学性能：
屈服强度：110MPa，抗拉强度：196MPa，延伸率：23.5％。
实施例3
一种Mg-4.2Li-1Al-1Y合金铸锭，其各组分质量百分比为：Li 4.2％、Al 0.8％、Y1％、余量为Mg和杂质；其中所述杂质的总含量低于0.02wt.％。
并且所述Mg-4.2Li-1Al-1Y合金铸锭的制备方法如下：
按照Mg-4.2Li-1Al-1Y合金的组分配比分别称取镁锭、铝锭、Mg-30Y中间合金和锂锭，在溶剂和保护气体下各组分配比的原材料置于坩埚中，待熔化后，机械搅拌10min，升温至710℃并保温20min，浇筑即可得到镁锂合金铸锭。将镁锂合金铸锭350℃温度下保温2h，以13：1的挤压比进行挤压，并在350℃温度，退火时间1h进行退火处理，最终得到稀土钇掺杂的镁锂合金。在退火态合金上按照国标的标准，进行拉伸试样的加工测试合金的室温力学性能。
该退火态Mg-4.2Li-1Al-1Y合金的室温力学性能：
屈服强度：103MPa，抗拉强度：190MPa，延伸率：24.2％。
为了进一步验证本发明的优异效果，发明人对所述Mg-4Li-1Al-0.5Y合金进行了如下实验：
实验一：X射线衍射分析
(1)实验操作
采用线切割机在铸态和挤压态Mg-Li-Al-Y系合金铸锭上截取尺寸为10mm×10mm×5mm的试样，使用酒精擦拭要进行测试的试样表面，防止取样过程中附带的杂质对合金物相分析产生干扰。
使用日产D/MAX 2500X型X射线衍射仪对铸态和挤压态的Mg-Li-Al-Y系合金进行相成分分析。其中X射线采用Cu靶Kα线，试验电压为35kV，管电流为200mA。并采用连续扫描方式，扫描速度为2°/min，测角仪精确度0.001°，扫描步长为0.02°/s，测量角度误差小于0.01°，衍射角范围为20-90°。
(2)实验结果与分析
图4中的XRD结果表明，合金中除了α-Mg相的衍射峰外，还存在Al2Y相的衍射峰，未观察到β相的存在。但XRD图中仅有1～2个强度较低的Al2Y相的衍射峰，表明Al2Y相的含量较少，主要是由于Y在镁中的固溶度较大，大部分的Y元素固溶于镁基体中。因此，未溶解的Al2Y颗粒通过弥散强化引起的强化作用可以忽略不计。
此外，与Mg-1Al-0.5Y合金相比，Mg-4Li-1Al-0.5Y合金中α-Mg相的峰向右发生了偏移，归因于锂的固溶导致镁的晶体结构发生改变，使镁的轴比c/a值由1.624降低至1.605。以及图3(d)内插图为相应的α-Mg相的选区电子衍射(SAED)图，进一步证实了α-Mg相的轴比降低。
实验二：微观组织观察
(1)实验操作
退火态样品微观组织、第二相等分别采用蔡司ZEISS-6035场发射扫描电子显微镜(SEM)和日电JEM-2100F透射电子显微镜(TEM)进行观察分析，挤压态合金试样取自挤压棒材纵断面，以减少缺陷对观察结果的干扰。EBSD试样的制备过程主要由制样、磨研和电解抛光几个部分组成。
其中，EBSD试样通过线切割机加工成6mm×6mm×3mm的长方体，经1200、2000、3000、5000、7000目SiC金相砂纸依次磨研后进行电解抛光，电压30V，温度-35℃，抛光后的试样用酒精清洗并吹干。并利用牛津HKL Channel 5软件对选定区域进行了电子背散射衍射(EBSD)分析。
(2)实验结果与分析
如图3(a)所示，少量白色析出相分布于基体的晶界处。析出相的尺寸为亚微米级别且面积分数约为0.49％，表明其数量密度极低。图3(b-d)为相应的EDS图谱，从EDS图中可以看出扫描图片中的白色颗粒的位置是由金属元素Al和稀土元素Y组成。且由Al-Y合金二元相图可知，当稀土元素Y含量小于5.3％时，形成的是Al2Y相。所以由此可以确定合金中的白色颗粒为Al2Y相。
此外，TEM照片给出了析出相的放大视图以及相应的选区电子衍射(SAED)如图3内插图所示，进一步表明析出相为Al2Y相。
如图5(a)所示，合金主要由等轴晶粒组成，且具有弱的择优取向。及由图5(b)可知镁锂合金的平均晶粒尺寸为10.15μm。
实验三：力学性能测试
(1)实验操作
使用Suns-UTM5105G万能试验机对挤压态和退火态合金室温下的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率等指标进行测定，在本发明中所用拉伸试样为棒状拉伸样，规格如图6所示。
在拉伸前将试样表面的氧化皮打掉，消除车试样时的螺纹对实验的影响。对挤压态和退火态合金进行拉伸性能测试时，采用的拉伸速度为0.5mm/min。每种材料取5个试样进行拉伸性能测试，去掉最大值和最小值后，取3个测试数据的平均值作为最终结果。
(2)实验结果与分析
如图7所示，挤压态Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的抗拉强度和屈服强度分别280MPa和230MPa，延伸率为11.8％，退火态合金的强度较挤压态有所降低，但延伸率大幅提升,由11.8％提高到退火态的37.6％。
综上所述，通过铸造工艺成功地制备了微合金化的Mg-4Li-1Al-0.5Y合金。且退火态Mg-4Li-1Al-0.5Y合金主要由α-Mg相和颗粒状的Al2Y相组成，其镁锂合金的轴比c/a值降低至1.605，合金中存在较弱的<11-20>柱面织构且无孪晶出现。
此外，Mg-4Li-1Al-0.5Y合金的抗拉强度由挤压态的280MPa降低200MPa，延伸率由挤压态的11.8％提高到退火态的37.6％，因此，本发明通过改变合金晶体结构(轴比c/a)、细化晶粒及产生高熔点硬质相等途径，在保证塑性的前提下提高Mg-Li合金的强度，极具市场应用与推广价值。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种稀土钇掺杂的镁锂合金，其特征在于，所述稀土钇掺杂的镁锂合金按照质量百分比计，主要由以下组分组成：Li 3.8～4.2％、Al 0.5～1.0％、Y 0.2～1.0％、余量为Mg和杂质。
2.一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)按照如权利要求1公开的合金组分配比分别称取镁锭、铝锭、Mg-30Y中间合金和锂锭，打磨去除原料表面的氧化层，并将除锂锭以外的原料预热烘干，备用；
(2)将预热镁锭置于坩埚中隔绝空气熔化，得到镁熔体，随后加入预热铝锭和Mg-30Y中间合金，搅拌、升温并保温，得到熔体I；
(3)将所述熔体I降温后加入预热锂锭，并将混合锂盐溶剂敷于所述熔体I的表面，随后升温、保温，得到熔体II；
(4)待所述熔体II降至合适温度，将所述熔体II浇注至钢模具中，得到镁锂合金铸锭；
(5)将所述镁锂合金铸锭挤压并退火热处理，最终得到稀土钇掺杂的镁锂合金。
3.根据权利要求2所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的预热烘干温度为150℃～250℃，烘干时间为1.5～2.5h。
4.根据权利要求2所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，镁锭熔化温度为750℃～770℃，并保温40min～60min，且镁锭熔化需将1％SF6+99％Ar2经导管吹入坩埚开口处隔绝空气，以及在700℃～720℃下加入铝锭和Mg-30Y中间合金，搅拌5～8min。
5.根据权利要求4所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述铝锭和Mg-30Y中间合金加热熔化温度为720℃～740℃，保温时间为10～20min。
6.根据权利要求2所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将熔体I降温至660℃～680℃后加入表面包覆煤油的预热锂锭，且所述混合锂盐是由75wt％LiCl和25wt％LiF组成。
7.根据权利要求6所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述熔体I加入预热锂锭后的加热熔化温度为720℃～740℃，保温时间为10～20min。
8.根据权利要求2所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的浇注温度为700℃～710℃，且所述钢模具的预热温度为200℃～250℃，尺寸为φ500mm×1000mm。
9.根据权利要求2所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，挤压工艺参数：加热温度为320℃～350℃，保温时间为1.5～2h，并以13:1的挤压比进行挤压。
10.根据权利要求9所述的一种稀土钇掺杂的镁锂合金的制备方法，其特征在于，所述退火热处理工艺参数：退火温度为320℃～350℃，退火时间为1～1.2h。
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