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一种提高稀土镁合金铸件力学性能的热处理工艺,是对Mg-Y-Nd镁合金铸件采用阶段固溶和阶段时效的热处理方法,将固溶和时效视为一个整体,即将铸件加热依次进行一级固溶、二级固溶后依次进行三级人工时效:通过控制固溶温度、保温时间及时效温度及保温时间,在含Nd强化相时效析出的过程中,Y元素处于固溶状态,含Y化合物时效析出的过程中又保证含Nd化合物不长大,达到时效析出强化相数量较多,细小,也避免了固溶过程中的晶粒长大,使合金的力学性能得到提高。本发明热处理工艺简单,无需对现有热处理设备进行任何改造,得到的合金力学性能较常规处理提高10%以上,容易实现工业化生产,为提高大尺寸稀土镁合金铸件提供了一条简单高效的有效途径。