CN114346147A - 一种轻质高强镁合金的旋锻制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质高强镁合金的旋锻制备方法，包括以下步骤：A)获取以下原材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金；B)以步骤A)获取的纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金制备合金熔体；C)以步骤B)制备所得的合金熔体进行浇铸成型，获得合金铸锭；D)对步骤C)中的合金铸锭进行热处理和挤压成型，获得镁合金的挤压棒材；E)将步骤D)中获得的挤压棒材通过多道次的旋转模锻变形处理，最终获得棒状的镁合金材料。本发明通过引入第二相颗粒，再结合挤压处理和旋转模锻工艺，制备所得的轻质高强镁合金，其屈服强度达到235‑326MPa，抗拉强度为270‑398MPa；延伸率为17.0‑24.1％；密度为1.535‑1.669g/cm3。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，具体涉及一种轻质高强镁合金的旋锻制备方法。
背景技术
镁锂合金是目前最轻的金属类工程结构材料，综合性能优异，用途广泛，具有密度低、比强度高、阻尼性能优异和电磁屏蔽良好等优点，在推进航天航空等领域轻量化的进程中起到非常关键的作用。但是镁锂合金强度与密度之间存在相互制约的关系，难以满足航天器材等承载需求。所以有必要进一步发展一种新型超轻高性能镁锂合金来推广镁锂合金的运用。
现有技术中，为了提高镁锂合金的综合性能，通常采用大塑性变形的方法来改善合金的微观组织，进而提高其强度、塑性等力学性能。但镁锂合金在变形加工过后，其抗拉强度很难超过350Mpa，同时延伸率也难以在高强度的同时保持在较好的水平，传统的挤压、轧制难以满足镁锂合金在密度-强度-塑性上的要求，因此为高性能镁锂合金材料的制备带来的挑战。在现阶段Mg-Li-Al等合金体系的开发中已经发现，Sn元素以及Mn元素可以为镁锂合金带来显著的增强效果，细化晶粒，同时在合金中形成弥散分布的第二相钉扎晶界，阻碍位错的运动。然而现阶段大部分关于Mg-Li-Al体系合金的研究都将目光聚焦于挤压或轧制等变形工艺中的一种，再加上热处理的方法来提高材料性能，这些工艺对于镁锂合金性能的提升仍然有限，有可能出现强塑性不匹配的情况。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的主要目的在于提供一种轻质高强镁合金的旋锻制备方法，旨在解决现有镁合金密度-强度和塑性综合性能不佳，且现有加工工艺对镁合金的强度提升效果不佳的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种轻质高强镁合金的旋锻制备方法，包括以下步骤：
A)获取以下原材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金；
B)以步骤A)获取的纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金制备合金熔体；
C)以步骤B)制备所得的合金熔体进行浇铸成型，获得合金铸锭；
D)对步骤C)中的合金铸锭进行热处理和挤压成型，获得镁合金的挤压棒材；
E)将步骤D)中获得的挤压棒材通过多道次的旋转模锻变形处理，最终获得棒状的镁合金材料。
优选地，其中按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:3-9％、 Al:1-3％、Sn:0-1.0％或0-0.3％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
优选地，其中按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:6.06％、 Al:2.94％、Sn:0.74％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
优选地，其中按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:3.35％、 Al:1.21％、Sn:0.96％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
优选地，其中按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:3.90％、 Al:2.85％、Mn:0.21％，其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于 0.3％。
优选地，其中所述步骤C)具体为：将步骤B)获得的合金熔体在温度 700-720℃下维持3-6分钟后，浇注到直径为Φ90，长度为300mm的不锈钢模具中，在真空炉中自然冷却后，再通过线切割加工得到直径为Φ80的铸锭。
优选地，其中所述步骤D)具体为：将步骤C)所得的铸锭去除表面的氧化皮或污染层后，放置于加热炉中进行热处理，然后将热处理后的铸锭在挤压机中经挤压成型后，冷却至室温，得到直径为Φ16的挤压棒材。
优选地，其中所述热处理的温度为200-300℃，所述热处理的时间为0.5-1 小时；所述挤压成型的条件为：挤压比为25:1，挤压速度为1-2m/min；挤压温度为250-300℃。
优选地，其中所述冷却条件为通过流动水进行冷却。
优选地，其中所述步骤E)具体为：将步骤D)中获得的挤压棒材通过12-15 道次的旋转模锻变形处理，且每次以0.18-0.25mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ12.5-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1)本发明所提供的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，通过在Mg-Li-Al的合金体系中加入锡(Sn)元素以及锰(Mn)元素可以细化晶粒，同时可以形成弥散分布的第二相钉扎晶界，阻碍位错的运动，能够为镁合金带来显著的增强效果；
2)本发明所提供的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，通过挤压处理初步优化镁合金微观组织，在热挤压的过程中细化第二相颗粒，并且产生大量细小的再结晶晶粒，起到细化晶粒，提高镁合金力学性能的作用；
3)本申请通过采用旋转模锻的方法将挤压态Mg-Li-Al-Sn(Mn)合金进一步变形处理，一方面将原本挤压态合金中存在的细小的第二相颗粒(如Mg2Sn 和Al8Mg5等)更为深入的破碎处理，使其弥散分布在晶界处，为镁合金提供了充足的第二相强化效果；另外一方面旋转模锻为该镁合金引入大量的亚结构，包括位错胞，孪晶等，同时在镁合金内部中形成部分纳米级晶粒，使得镁合金的微观组织得到有效优化，同时促进了镁合金非基面滑移系的开动，在提升镁合金强度的同时使镁合金的塑性维持在一个良好的状态；该轻质高强镁合金，其屈服强度为235-326MPa，抗拉强度为270-398MPa；延伸率为17.0-24.1％；密度为1.535-1.669g/cm3。
附图说明
图1为实施例1通过旋转模锻工艺的镁合金材料的金相组织与SEM图；
图2为实施例2通过旋转模锻工艺的镁合金材料的金相组织与SEM图；
图3为实施例3通过旋转模锻工艺的镁合金材料的金相组织与SEM图；
图4为实施例1通过旋转模锻工艺的镁合金材料的应力应变曲线；
图5为实施例2通过旋转模锻工艺的镁合金材料的应力应变曲线；
图6为实施例3通过旋转模锻工艺的镁合金材料的应力应变曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
当以范围、优选范围、或者优选的数值上限以及下限的形式表述某个量、浓度或其它值或参数的时候，应当理解相当于具体揭示了通过将任意一对范围上限或优选数值与任意范围下限或优选数值结合起来的任何范围，而不考虑该范围是否具体揭示。除非另外指出，本文所列出的数值范围值在包括范围的端点，和该范围之内的所有整数和分数。
除非另外说明，本文中所有的百分比、份数、比值等均是按重量计。
本文的材料、方法和实施例均是示例性的，并且除非特别说明，不应理解为限制性的；
本发明实施例中采用的纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金为市购产品。
本发明实施例中采用的金相显微镜型号为OLYMPUS PMG3；
本发明实施例中采用的扫描电镜型号为JSM-7800F；
本发明实施例中镁锭的纯度为≥99.95％、铝锭的纯度为≥99.97％、纯锡粒的纯度为≥99.99％；
本发明实施例中镁锂中间合金、镁锰中间合金统称镁中间合金，镁中间合金中的锂、锰分别占镁中间合金总质量的10-20％；
本发明实施例中，将真空炉抽真空至2.5×10-1Pa，再充入氩气作为保护气体，直至真空炉全部在保护气体的氛围下进行熔炼。
实施例1
本发明所提供的轻质高强镁合金，具有以下质量分数的组分：
Li:6.06％、Al:2.94％、Sn:0.74％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
本实施例轻质高强镁合金的旋锻制备方法，包括以下步骤：
1)准备材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金和纯锡；
2)在氩气的保护下，将纯镁锭，纯铝锭，镁锂中间合金和纯锡粒按上述质量分数的比例放入坩埚中随熔融炉升温，升温至720℃，直至所有材料完全熔化。
3)将步骤2)所得的合金熔体在温度710℃下维持5分钟后，浇注到直径为Φ90，长度为300mm的不锈钢模具中，在真空室中自然冷却后，再通过线切割加工得到直径为Φ80的铸锭；
4)将步骤3)所得的铸锭去除表面的氧化皮或污染层后，放置于加热炉中，升温至280℃并维持1小时进行热处理，然后将热处理后的铸锭在挤压温度为 280℃，挤压比为25:1，挤压速度为1-2m/min的挤压机上挤压成型，挤压成型后经流动水冷却至室温，得到直径为Φ16的挤压棒材；
5)将步骤4)中获得的挤压棒材通过12道次的旋转模锻变形处理，且每次以0.23-0.25mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ13.1-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为154MPa，抗拉强度为 264MPa，延伸率为26.1％，密度为1.591g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为294MPa，抗拉强度为352MPa，延伸率为20.7％，密度为1.592g/cm3；
本实施例经过旋转模锻工艺制备的轻质高强镁合金的金相组织与SEM图如图1所示，应力应变曲线如图4所示。
实施例2
本发明所提供的轻质高强镁合金，具有以下质量分数的组分：
Li:3.35％、Al:1.21％、Sn:0.96％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
本实施例轻质高强镁合金的旋锻制备方法，包括以下步骤：
1)准备材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金和纯锡粒。；
2)在氩气的保护下，将纯镁锭，纯铝锭，镁锂中间合金和纯锡粒按上述质量分数的比例放入坩埚中随熔融炉升温，升温至720℃，直至所有材料完全熔化；
3)将步骤2)所得的合金熔体在温度710℃下维持5分钟后，浇注到直径为Φ90，长度为300mm的不锈钢模具中，在真空室中自然冷却后，再通过线切割加工得到直径为Φ80的铸锭；
4)将步骤3)所得的铸锭去除表面的氧化皮或污染层后，放置于加热炉中，升温至280℃并维持1小时进行热处理，然后将热处理后的铸锭在挤压温度为 280℃，挤压比为25:1，挤压速度为1-2m/min的挤压机上挤压成型，挤压成型后经流动水冷却至室温，得到直径为Φ16的挤压棒材；
5)将步骤4)中获得的挤压棒材通过12道次的旋转模锻变形处理，且每次以0.23-0.24mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ13.1-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为150MPa，抗拉强度为 265MPa，延伸率为25.1％，密度为1.666g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为305MPa，抗拉强度为388MPa，延伸率为20.3％，密度为1.669g/cm3。
本实施例经过旋转模锻工艺制备的轻质高强镁合金的金相组织与SEM图如图2所示，应力应变曲线如图5所示。
实施例3
本发明所提供的轻质高强镁合金，具有以下质量分数的组分：
Li:3.90％、Al:2.85％、Mn:0.21％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
本实施例轻质高强镁合金的旋锻制备方法，包括以下步骤：
1)准备材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金和镁锰中间合金；
2)在氩气的保护下，将纯镁锭，纯铝锭，镁锂中间合金和纯锡粒按上述质量分数的比例放入坩埚中随熔融炉升温，升温至720℃，直至所有材料完全熔化；
3)将步骤2)所得的合金熔体在温度710℃下维持5分钟后，浇注到直径为Φ90，长度为300mm的不锈钢模具中，在真空炉中自然冷却后，再通过线切割加工得到直径为Φ80的铸锭；
4)将步骤3)所得的铸锭去除表面的氧化皮或污染层后，放置于加热炉中，升温至280℃并维持1小时进行热处理，然后将热处理后的铸锭在挤压温度为 280℃，挤压比为25:1，挤压速度为1-2m/min的挤压机上挤压成型，挤压成型后经流动水冷却至室温，得到直径为Φ16的挤压棒材；
5)将步骤4)中获得的挤压棒材通过15道次的旋转模锻变形处理，且每次以0.23-0.24mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ12.4-Φ12.5的棒状的镁合金材料。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为118MPa，抗拉强度为 241MPa，延伸率为27.5％，密度为1.647g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为326MPa，抗拉强度为398MPa，延伸率为17.0％，密度为1.650g/cm3。
实施例4：
本发明所提供的轻质高强镁合金，具有以下质量分数的组分：
Li:8.92％、Al:2.98％、Sn:1.86％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
本实施例轻质高强镁合金的旋锻制备方法，包括以下步骤：
1)准备材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金；
2)在氩气的保护下，将纯镁锭，纯铝锭，镁锂中间合金，纯锡粒或镁锰中间合金材料按上述质量分数的比例放入坩埚中随熔融炉升温，升温至720℃，直至完全熔化。；
3)将步骤2)所得的合金熔体在温度720℃下维持3分钟后，浇注到直径为Φ90，长度为300mm的不锈钢模具中，在真空炉中自然冷却后，再通过线切割加工得到直径为Φ80的铸锭；
4)将步骤3)所得的铸锭去除表面的氧化皮或污染层后，放置于加热炉中，升温至250℃并维持0.5小时进行热处理，然后将热处理后的铸锭在挤压温度为 250℃，挤压比为25:1，挤压速度为1-2m/min的挤压机上挤压成型，挤压成型后经流动水冷却至室温，得到直径为Φ16的挤压棒材；
5)将步骤4)中获得的挤压棒材通过15道次的旋转模锻变形处理，且每次以0.18-0.19mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ13.1-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为170MPa，抗拉强度为 250MPa，延伸率为30.2％，密度为1.531g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为235MPa，抗拉强度为270MPa，延伸率为24.1％，密度为1.535g/cm3。
对比例1
本对比例涉及一种轻质高强镁合金，所述镁合金的组分与实施例1基本相同，不同之处在于不含有锡元素，所述镁合金的制备方法与实施例1相同。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为151MPa，抗拉强度为 243MPa，延伸率为19.1％，密度为1.567g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为220MPa，抗拉强度为265MPa，延伸率为16.5％，密度为1.570g/cm3。
对比例1与实施例1对比性能提升幅度较小，考虑为没有含Sn的第二相来改善镁合金基体的微观结构，没有产生细化晶粒等作用，进而说明镁合金基体需要有效的合金元素来引入第二相颗粒等达到增强基体的作用。
对比例2
本对比例涉及一种轻质高强镁合金，所述镁合金的组分与实施例3基本相同，不同之处在于不含有锰元素，所述镁合金的制备方法与实施例3相同。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为137MPa，抗拉强度为 247MPa，延伸率为15.8％，密度为1.571g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为233MPa，抗拉强度为278MPa，延伸率为17.3％，密度为1.579g/cm3。
对比例3
本对比例涉及一种轻质高强镁合金，镁合金的组分与实施例1相同，该镁合金的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于步骤5)，具体为将步骤4) 中获得的挤压棒材每次以0.3mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ13.1-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
本对比例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为151MPa，抗拉强度为 267MPa，延伸率为25.7％，密度为1.598g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为243MPa，抗拉强度为302MPa，延伸率为17.5％，密度为1.602g/cm3。
对比例4
本对比例涉及一种轻质高强镁合金，所述镁合金的组分与实施例1相同，所述镁合金的制备方法与实施例1基本相同，不同之处在于步骤5)，具体为将步骤4)中获得的挤压棒材每次以0.12mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ13.1-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
本实施例对经过步骤4)挤压工艺制备所得的挤压棒材以及经过步骤5)旋转模锻工艺制备所得的棒状的镁合金材料的性能进行测试，结果为：经过挤压工艺制备所得的挤压棒材的性能指标为：屈服强度为147MPa，抗拉强度为 257MPa，延伸率为24.3％，密度为1.584g/cm3；经过旋转模锻工艺制备所得的镁合金材料的性能指标为：屈服强度为233MPa，抗拉强度为298MPa，延伸率为18.8％，密度为1.586g/cm3。
本发明制备所得的轻质高强镁合金，通过用金相显微镜与扫描电子显微镜进行微观组织分析；具体为，实施例1、实施例2和实施例3经过旋转模锻工艺制备的轻质高强镁合金的金相组织与SEM图分别如图1、图2和图3所示，从图中可以看出镁合金材料在挤压复合旋锻工艺后，材料中存在细小的再结晶晶粒，同时大量弥散细小的纳米级颗粒在晶界处，有效地钉扎晶界，进而阻碍了晶粒在变形过程中的长大过程，使晶粒得到有效细化，为提高材料的强度与塑性做出贡献。
本发明制备所得的轻质高强镁合金，根据国标GB228-2000的标准，将本发明实施例1-4和对比例1-4中挤压加工后的超轻高塑性镁合金的样品加工成标准拉伸试样进行拉伸试验，拉伸样品为片状，试样的轴线方向与材料的挤压流线方向相同，具体的，其中实施例1、2和3经过旋转模锻工艺制备的轻质高强镁合金的应力应变曲线分别如图4、图5和图6所示；由以上实施例及其数据可以看出，本发明所制备的镁合金材料在室温下有较高的综合性能；镁合金在添加 Li元素后，可以使α-Mg基体的c/a比发生改变，促进了非基面滑移系的启动，也增加了材料在变形时的协调能力，而当Li的质量百分比超过5.7％时，可以使镁锂合金形成单相β-Li，使材料的塑性进一步提升。合理的径向压缩量确保了 Mg-6Li-3Al-1Sn、Mg-4Li-3Al-1Sn与Mg-4Li-3Al-0.3Mn合金不会在多道次旋锻模锻挤压过程中产生微裂纹等缺陷；挤压棒材在旋锻模锻工艺过后，合金内部大量的亚结构，如胞状亚晶和小角度晶界等，也促进了纳米级颗粒的形成，同时，晶粒在大塑性变形后进一步细化；变形过程为合金性能的提升起到关键的作用，进而使本发明中的镁合金材料表现出良好的性能。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)获取以下原材料：准备纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金；
B)以步骤A)获取的纯镁锭、纯铝锭、镁锂中间合金、纯锡粒或镁锰中间合金制备合金熔体；
C)以步骤B)制备所得的合金熔体进行浇铸成型，获得合金铸锭；
D)对步骤C)中的合金铸锭进行热处理和挤压成型，获得镁合金的挤压棒材；
E)将步骤D)中获得的挤压棒材通过多道次的旋转模锻变形处理，最终获得棒状的镁合金材料。
2.根据权利要求1所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:3-9％、Al:1-3％、Sn:0-2.0％或Mn:0-0.3％，其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
3.根据权利要求2所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:6.06％、Al:2.94％、Sn:0.74％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
4.根据权利要求2所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:3.35％、Al:1.21％、Sn:0.96％、其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
5.根据权利要求2所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，按质量分数计，所述原材料的化学元素组成包括：Li:3.90％、Al:2.85％、Mn:0.21％，其余为镁和不可避免杂质，所述杂质总含量小于等于0.3％。
6.根据权利要求5所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，所述步骤C)具体为：将步骤B)获得的合金熔体在温度700-720℃下维持3-6分钟后，浇注到直径为Φ90，长度为300mm的不锈钢模具中，在真空室中自然冷却后，再通过线切割加工得到直径为Φ80的铸锭。
7.根据权利要求6所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，所述步骤D)具体为：将步骤C)所得的铸锭去除表面的氧化皮或污染层后，放置于加热炉中进行热处理，然后将热处理后的铸锭在挤压机中经挤压成型后，冷却至室温，得到直径为Φ16的挤压棒材。
8.根据权利要求7所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为200-300℃，所述热处理的时间为0.5-1小时；所述挤压成型的条件为：挤压比为25:1，挤压速度为1-2m/min；挤压温度为250-300℃。
9.根据权利要求8所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，所述冷却条件为通过流动水进行冷却。
10.根据权利要求9所述的轻质高强镁合金的旋锻制备方法，其特征在于，所述步骤E)具体为：将步骤D)中获得的挤压棒材通过12-15道次的旋转模锻变形处理，且每次以0.18-0.25mm的径向压缩量进行锻压，最终获得直径为Φ12.5-Φ13.2的棒状的镁合金材料。
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