根据高强耐热镁合金性能要求,通过Mg-Gd-Y-Zr合金成分优化,确定了合金成分。其合适的成分范围为:Gd10%-11%,Y2.5%-3.5%,Zr0.4%-0.6%。对Mg-Gd-Y-Zr合金采用低温熔炼和高温熔炼对比发现,高温熔炼使Gd和Y的实得率略有提高,Zr的实得率有较大提高,并且明显细化了晶粒。另外,本文对GYZ103镁合金的固溶温度、固溶时间、时效温度和时效时间进行了正交试验,通过正交试验对进行热处理工艺的优化。对观察GYZ103合金的固溶处理显微组织发现,经过500℃保温8h固溶处理后,固溶充分,并未发生晶粒长大现象。温度升高或固溶时间延长后均发生过时效现象。在其后的250℃时效处理时,在不同时效时间所析出相形态变化为:少量花瓣状+少量细小粒状→大片花瓣状+大量细小粒状→少量花瓣状+粗大粒状→粗大粒状。通过扫描电镜对GYZ103合金花瓣组织及粒状组织成分进行分析发现,250℃保温24h时效处理时,花瓣组织由两种相组成,一种是在花瓣中心的富Zr相,一种是由细长针状相所围成的花瓣状,而粒状组织由富Gd富Y相组成。因此,确定了GYZ103镁合金的热处理工艺为500℃×8h+250℃×24h。采用该热处理工艺处理的GYZ103合金的室温力学性能达到:抗拉强度377MPa、屈服强度333 MPa和伸长率5%;GYZ103合金的300℃时高温性能达到:抗拉强度210MPa、屈服强度175MPa和伸长率17%。