CN115233058A

CN115233058A - 一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法

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Publication number: CN115233058A
Application number: CN202210880087.0A
Authority: CN
Inventors: 李路; 白雪
Original assignee: Southwest University
Current assignee: Southwest University
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2042-07-25
Also published as: CN115233058B

Abstract

本发明公开了一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，成分为：0.6～1.0wt.%的Zr；其余为Mg。本发明通过合金熔炼和低温挤压并辅以可选择的退火工序即可快速制备兼具高强度、大塑性、高导热、耐腐蚀的低成本Mg–Zr合金。该合金具有与纯镁相当的优异导热性能、耐腐蚀性能和生物相容性，同时也具备显著高于纯镁的强度和塑性，在电子器件及生物医用领域具有良好的应用前景。

Description

一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及镁合金材料领域，特别是涉及一种耐腐蚀、高导热、力学性能优异的低成本变形镁合金及其制备方法。

背景技术

镁是最轻的金属结构材料，其密度约为铝的60％，钢的20％，具有比刚度高、高导热、耐腐蚀和生物友好等优点，被公认为是一种可减重、节能、有利于可持续发展的理想结构材料，在电子产品及生物医用等领域具有广阔的应用前景。但纯镁绝对强度不足，常温塑性差，严重制约其广泛应用。国内外普遍通过多元微合金化、添加稀土元素并辅以塑形变形的方法制备高强度大塑性镁合金。虽然力学性能提升效果显著，但多组元高含量合金化元素的加入形成复杂的第二相极易造成局部腐蚀并降低热导率，塑性变形再结晶形成的高密度晶界在显著强化基体的同时也导致合金整体耐腐蚀性能和导热性能的剧烈下降，且昂贵的稀土添加也极大提升了镁合金成本，造成潜在的细胞毒性。因此，如何通过合金成分和含量优选辅以短流程的制备方法，在不损失纯镁优异耐腐蚀性能、导热性能和生物相容性的基础上，显著提升其综合力学性能是当前低成本高性能变形镁合金开发的一大难点。

鉴于此，本发明旨在探索一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法。通过优选合金成分和含量并结合短流程制备加工工艺得到优异生物相容性、耐腐蚀性能、导热性能和综合力学性能兼备的低成本变形镁合金材料。具有制备流程短，效率高，成本低，性能好等优点，在电子器件及生物医用领域具有良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，具体来说是提供一种成分简单生物友好的低成本高性能变形镁合金及其短流程制备方法，该镁合金兼具高强度、大塑性、优良导热性和生物腐蚀性能，综合性能较纯镁显著提升。

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术中镁合金材料在生物相容性、耐腐蚀性能、导热性能、强度、塑性和成本方面不可兼得的技术劣势，通过廉价Zr元素的微量添加，辅以常规短流程制备工艺，获得以上相关性能兼备的低成本高性能变形镁合金。使用本方法制备的镁合金抗拉强度为300~340 MPa，拉伸屈服强度为250~290 MPa，延伸率10~18%；极限压缩强度为330~350 MPa，压缩屈服强度为150~180 MPa，极限压缩率10~20%；热导率130~140 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡的腐蚀速率小于3 mm / y。该合金成本低，制备方法所需原料易得，流程短，所使用设备常规，具有良好的工业应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

甄选廉价的Zr为本技术使用的唯一合金化元素并优选其含量为0.6~1.0wt.%。首先借助合理的熔炼浇铸工艺充分发挥Zr对镁合金熔体的净化作用（形成Zr₂Fe₃和ZrFe₂沉降杂质Fe），同时利用略高于Zr在镁中溶解度（645 ℃，0.58%）的添加形成的强成分过冷使凝固组织充分等轴细化，消除铸造缺陷并优化塑性加工性能，从源头上改善初始锭坯的质量；随后对铸坯进行气体保护下的固溶处理，利用过饱和的Zr稳定和均匀化铸态组织提升镁基体的耐腐蚀性能；最后在较低温度下实施热挤压，使变形前残留的少量大颗粒富Zr粒子破碎促进再结晶，同时促使过饱和的Zr弥散析出，最终挤压组织再结晶程度约为50~70%，较低的挤压温度可抑制再结晶晶粒长大，细小的再结晶晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征。

在所获得的微观结构中，基面织构可提升屈服强度，同时细的再结晶晶粒与弥散分布的Zr颗粒（直径为0.2~1 μm）也可通过晶界和弥散作用进一步强化基体，促使合金获得高强度；而粗大的变形晶粒可显著提升合金加工硬化能力，在不损失强度的情况下获得高塑性。Zr具有生物友好的特点，固溶于镁基体的Zr原子可正移基体电位，提升基体耐腐蚀性能，同时在晶内和晶界弥散分布的细Zr颗粒可稳定腐蚀膜层，抑制膜层开裂，并为新骨生长有利的羟基磷灰石提供潜在形核位点。Zr在镁中溶解度极低，在熔炼阶段充分利用其细化晶粒和熔体净化能力提升铸坯质量后，进一步通过低温挤压使固溶于基体的Zr析出，减少了镁基体因晶格畸变对电子的散射，有效提高热导率，同时由于Zr和Mg同为密排六方结构，且晶格常数相近，因此少量溶解于基体的Zr所引起的镁晶格畸变程度小，进一步抑制了对热导率降低的不利效果。最终通过本发明的技术方案制备出了兼具高强度、大塑性、优良导热性和生物腐蚀性能的低成本镁合金材料。

需要特别说明的是，获得以上优异效果的技术方案是基于Zr对镁全制备周期有益影响的理解做出的创造性设计，只能使用本发明公开的技术方案才能实现。通过略高于溶解度的Zr添加配合熔炼、固溶和低温挤压工艺使Zr对镁基体的改性效果充分发挥，最终获得了力学、导热性能和生物腐蚀性能的全面提升，克服了现有技术制备的镁合金材料多种性能无法兼备、力学和功能性倒置、成本高的难题，获得了意想不到的积极效果。本发明公开的镁合金材料及其制备方法，在电子器件及生物医用领域具有良好的应用前景。

其具体技术方案为：

一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其成分为：Zr的含量为0.6~1.0wt.%，其余为Mg；该变形镁合金制备步骤包括：合金熔炼→固溶→热挤压；

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至750~770 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌5~10 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到700~720 ºC静置保温10~15min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

2）所述固溶为：在氩气中将铸锭加热到350~400 °C保温8~10 h，出炉后水冷至室温；

3）所述挤压为：将固溶处理后的坯料重新加热至250~300 ℃，待温度均匀后以15~30：1的挤压比和0.1~0.2 mm/s的冲头速度进行热挤压，挤压前预热挤压筒温度为260~310℃，挤压过程实时控制挤压筒与坯料温度之差为±10 ℃，待挤压料出模后立即水冷至室温；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为300~340 MPa，拉伸屈服强度为250~290MPa，延伸率10~18%；压缩极限强度为330~350 MPa，压缩屈服强度为150~180 MPa，极限压缩率10~20%；热导率130~140 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡的腐蚀速率小于3 mm / y。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴细晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸100~150 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为1~2 μm的Zr颗粒；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸150~200 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度约为50~70%，等轴再结晶晶粒直径约2~5 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒长度约为30~50 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有直径约为0.2~1 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行0.5~5 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于除 Mg、Zr以外的夹杂元素总量不大于0.1 wt.％。

相比现有镁合金材料，本材料和制备方法的有益效果在于：

1.选择廉价易得的Zr作为唯一的合金化元素，配合优选的含量以及常规加工方法，成本低、流程短、效率高，具有巨大的成本优势和推广应用潜力；

2.以纯镁为基体，通过单合金元素添加以及常规加工工艺和参数匹配，获得了意想不到的高性能组合（兼具高强度、大塑性、优良导热性和生物腐蚀性能），克服了现有镁合金多种性能无法兼备，力学和功能性倒置的难题；

3.合金成分简单，合金化程度低（仅含约0.6%的Zr），克服了多组元和重稀土镁合金无法循环利用的缺点，在环保和绿色循环制造方面具有其他高性能镁合金不可比拟的优势；

4.区别于其他镁合金加工技术，本制备工艺简单通用，具有节约能源，流程短，装备常规易得，成本低的优点。且制备出的挤压块体可进一步借助热处理调控强塑性匹配，具有复杂变形方法不具备的优势。

附图说明：

图1为采用本申请技术制备的Mg–0.6 Zr和Mg–1.0 Zr挤压态合金宏观腐蚀形貌；

图2为采用本申请技术制备的Mg–0.6 Zr和Mg–1.0 Zr铸态合金典型金相；

图3为采用本申请技术制备的Mg–0.6 Zr和Mg–1.0 Zr挤压态合金衬度对比图（BC图）和扫面电镜图（SEM图）。

具体实施方式：

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其成分为：Zr的含量为0.6%，其余为Mg；该变形镁合金制备步骤包括：合金熔炼→固溶→热挤压；

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至750 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌5 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到700 ºC静置保温10 min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

2）所述固溶为：在氩气中将铸锭加热到400 °C保温8 h，出炉后水冷至室温；

3）所述挤压为：将固溶处理后的坯料重新加热至250 ℃，待温度均匀后以15：1的挤压比和0.1 mm/s的冲头速度进行热挤压，挤压前预热挤压筒温度为260 ℃，挤压过程实时控制挤压筒与坯料温度之差为±10 ℃，待挤压料出模后立即水冷至室温；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为~320 MPa，拉伸屈服强度为~270 MPa，延伸率~15%；压缩极限强度为~330 MPa，压缩屈服强度为~170 MPa，极限压缩率~12%；热导率~140 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡7天后的宏观腐蚀形貌如图1a所示，其腐蚀速率~2.37 mm / y。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴细晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸~150 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为~1 μm的Zr颗粒（如图2a所示）；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸~200 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度约为~51%，等轴再结晶晶粒平均直径约~2.8 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒平均长度约为~37 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有平均直径约为~0.2 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征（如图3a、b所示）。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行4 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配分别为拉伸屈服强度~230 MPa，延伸率~20%。

实施例2

一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其成分为：Zr的含量为1.0wt.%，其余为Mg；该变形镁合金制备步骤包括：合金熔炼→固溶→热挤压；

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至770 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌10 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到700 ºC静置保温15 min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

2）所述固溶为：在氩气中将铸锭加热到400 °C保温10 h，出炉后水冷至室温；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为~330 MPa，拉伸屈服强度为~290 MPa，延伸率~10%；压缩极限强度为~350 MPa，压缩屈服强度为~180 MPa，极限压缩率~10%；热导率~135 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡7天后的宏观腐蚀形貌如图1b所示，其腐蚀速率~2.95 mm / y。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴细晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸~100 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为~1.3 μm的Zr颗粒（如图2b所示）；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸~150 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度约为~59%，等轴再结晶晶粒平均直径约~2.3 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒平均长度约为~33 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有平均直径约为~0.5 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征（如图3c、d所示）。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行5 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配分别为拉伸屈服强度~250 MPa，延伸率~13%。

实施例3

一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其成分为：Zr的含量为0.6wt.%，其余为Mg；该变形镁合金制备步骤包括：合金熔炼→固溶→热挤压；

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至760 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌8 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到710 ºC静置保温12 min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

2）所述固溶为：在氩气中将铸锭加热到350 °C保温8 h，出炉后水冷至室温；

3）所述挤压为：将固溶处理后的坯料重新加热至300 ℃，待温度均匀后以30：1的挤压比和0.2 mm/s的冲头速度进行热挤压，挤压前预热挤压筒温度为310 ℃，挤压过程实时控制挤压筒与坯料温度之差为±10 ℃，待挤压料出模后立即水冷至室温；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为~300 MPa，拉伸屈服强度为~250 MPa，延伸率~18%；压缩极限强度为~315 MPa，压缩屈服强度为~150 MPa，极限压缩率~20%；热导率~135 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡的腐蚀速率~2.51 mm / y。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴细晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸~120 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为~1.5 μm的Zr颗粒；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸~170 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度约为~62%，等轴再结晶晶粒平均直径约~5 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒平均长度约为~31 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有平均直径约为~0.7 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行0.5 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配分别为拉伸屈服强度~230 MPa，延伸率~20%。

实施例4

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至770 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌10 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到720 ºC静置保温13 min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为~330 MPa，拉伸屈服强度为~280 MPa，延伸率~12%；压缩极限强度为~340 MPa，压缩屈服强度为~170 MPa，极限压缩率~11%；热导率~130 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡的腐蚀速率~3 mm / y。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴细晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸~120 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为~2 μm的Zr颗粒；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸~160 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度为~70%，等轴再结晶晶粒直径约~3.1 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒长度约为~36 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有直径约为~1 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行3 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配分别为拉伸屈服强度~260 MPa，延伸率~16%。

实施例5

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至770 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌10 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到710 ºC静置保温15 min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

2）所述固溶为：在氩气中将铸锭加热到350 °C保温10 h，出炉后水冷至室温；

3）所述挤压为：将固溶处理后的坯料重新加热至250 ℃，待温度均匀后以30：1的挤压比和0.2 mm/s的冲头速度进行热挤压，挤压前预热挤压筒温度为260 ℃，挤压过程实时控制挤压筒与坯料温度之差为±10 ℃，待挤压料出模后立即水冷至室温；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为~340 MPa，拉伸屈服强度为~290 MPa，延伸率~10%；压缩极限强度为~350 MPa，压缩屈服强度为~180 MPa，极限压缩率~10%；热导率~132 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡的腐蚀速率小于~2.98 mm / y。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴细晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸~110 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为~1.8 μm的Zr颗粒；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸~150 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度约为~61%，等轴再结晶晶粒直径约~2 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒长度约为~30 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有直径约为~0.6 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征。

进一步，一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行5 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配分别为拉伸屈服强度~260 MPa，延伸率~15%。

最后说明的是，以上实施例仅用于更清楚地说明本发明的工作原理和过程，并不对本发明产生限制。本发明还可以适用于本申请所约束的其它Zr含量Mg–Zr镁合金，其加工原理和加工步骤与上述实例并无不同，故不需重复举例。本发明对现有技术做出创造性贡献的地方，克服现有镁合金材料在生物相容性、耐腐蚀性能、导热性能、强度、塑性和成本方面不可兼得的技术劣势，通过廉价Zr元素的微量添加，辅以常规短流程制备工艺，获得以上相关性能兼备的低成本高性能变形镁合金。有效扩展了镁合金应用领域，开发了合金性能潜力，具有综合性能优异，流程短，效率高，可回收、成本低的优点，有益效果非常显著。

Claims

1.一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其成分为：Zr的含量为0.6~1.0wt.%，其余为Mg；该变形镁合金制备步骤包括：合金熔炼→固溶→热挤压；

1）所述合金熔炼为：在气体保护下将各原料预热至300 ℃，待坩埚温度达到500 ℃时加入预热均匀的纯镁，随后升温至750~770 ℃，待纯镁完全熔化后加入预热均匀的Zr源并搅拌5~10 min助熔并加入覆盖剂沉渣，随后将炉温设置到700~720 ºC静置保温10~15 min除渣后立即将金属液浇注到钢制水冷模具中得到铸造镁合金；

3）所述挤压为：将固溶处理后的坯料重新加热至250~300 ℃，待温度均匀后以15~30：1的挤压比和0.1~0.2 mm/s的冲头速度进行热挤压，挤压前预热挤压筒温度为260~310 ℃，挤压过程实时控制挤压筒与坯料温度之差为±10 ℃，待挤压料出模后立即水冷至室温；

最终得到的挤压态Mg–Zr合金抗拉强度为300~340 MPa，拉伸屈服强度为250~290 MPa，延伸率10~18%；压缩极限强度为330~350 MPa，压缩屈服强度为150~180 MPa，极限压缩率10~20%；热导率130~140 W / (m·K)；按照ASTM G31-72的浸泡标准，在37±0.5℃模拟体液中恒温浸泡的腐蚀速率小于3 mm / y。

2.根据权利要求1所述的一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，如1）所述熔炼后铸态合金组织为均匀的等轴晶粒，无粗大枝晶残留，平均晶粒尺寸100~150 μm，且在晶内弥散分布有少量直径约为1~2 μm的Zr颗粒；如2）所述固溶组织无过热过烧，晶粒仍为等轴状，平均晶粒尺寸150~200 μm；如3）所述挤压组织再结晶程度约为50~70%，等轴再结晶晶粒直径约2~5 μm，沿挤压方向拉长的变形晶粒长度约为30~50 μm，再结晶细晶粒和粗大变形晶粒呈现双峰特征，同时在晶内和晶界弥散分布有直径约为0.2~1 μm的Zr颗粒，合金呈现基面织构特征。

3.根据权利要求1-2所述的一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于，所获得的挤压态合金可根据需要在300 ℃进行0.5~5 h的退火处理，可进一步均匀变形晶粒尺寸，消减位错，弱化织构，调整强度和塑性匹配。

4.根据权利要求1-3所述的一种低成本高性能变形镁合金及其制备方法，其特征在于除 Mg、Zr以外的夹杂元素总量不大于0.1 wt.％。