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本发明公开了一种含稀土元素3A21合金的双级时效处理工艺,其特征在于:包含以下步骤:LM25进行熔炼,熔化是在覆盖剂下进行,将粉末混合稀土RE包裹在Al片中加入,对熔融金属进行搅拌,将熔液倒入金属模具,沉淀硬化处理包括溶液处理、在水中冷却和单/双级时效,其中固溶处理是将试样在550℃下保温5小时;双级时效的第一次时效在45-70℃下保温1-2小时,然后存放在冷却介质中直到第二次时效处理,第二次时效在150-170℃下保温7小时。最佳第一次时效温度为50℃。最佳第二次时效温度为170℃。