一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法技术

本发明专利技术公开了一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，该方法包括：将锌合金管坯或锌合金棒坯在温度为150℃～250℃的条件下进行多道次热旋锻，相应的得到外径不大于6mm的锌合金管材或直径不大于6mm的锌合金棒材；热旋锻过程中对锌合金管坯或锌合金棒坯进行中间退火处理，控制第一次中间退火处理前的总变形量为50％～70％，相邻两次中间退火处理之间的总变形量为50％～70％。本发明专利技术采用热旋锻法制备锌合金小规格管材/棒材，利用热加工下锌合金可产生较大的压变形，提高单道次的加工变形量，实现细化晶粒、使第二相均匀分布，从而提升锌合金小规格管材/棒材的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于小规格有色金属管材、棒材的成型加工
，具体涉及一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法。
技术介绍
高性能的小规格锌合金管、棒材是理想的可降解医用金属材料，具有良好的市场应用前景。然而，锌合金为密排六方晶体结构，室温塑性变形能力差，高温变形又易发生晶粒长大和热裂，塑性变形温度区间窄。常见的生产小规格金属管、棒材的方法有轧制、拉拔和挤压。然而，轧制很难采用热加工致使道次变形量有限、加工工序繁多且小规格时很难控制变形量；拉拔时受拉应力，单道次变形量常小于20％并且易产生缺陷；挤压通常是作为制备小规格锌合金管、棒坯料的工艺方法，如已有的连续铸挤(CN102814478A)和对铸造锌合金进行连续挤压(CN101698205A)的加工方法均很难制备出外径或直径6mm以下的小规格锌合金管、棒材。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法。该方法利用热加工下锌合金可产生较大的压变形，提高单道次的加工变形量，实现细化晶粒、使第二相均匀分布，从而提升锌合金小规格管材/棒材的力学性能；采用该方法制备的锌合金小规格管材/棒材，抗拉强度、屈服强度和伸长率较热旋锻前分别提升了16％～30％、21％～33％和10％～21％。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，该方法包括：将锌合金管坯或锌合金棒坯在温度为150℃～250℃的条件下进行多道次热旋锻，相应的得到外径不大于6mm的锌合金管材或直径不大于6mm的锌合金棒材；热旋锻过程中对锌合金管坯或锌合金棒坯进行中间退火处理，控制第一次中间退火处理前的总变形量为50％～70％，相邻两次中间退火处理之间的总变形量为50％～70％；所述热旋锻的道次变形量为10％～40％，总变形量不小于70％；所述锌合金管坯的外径和锌合金棒坯的直径均不大于25mm。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，中间退火处理前一道次热旋锻后对锌合金管坯进行除油处理，其余道次热旋锻后均对锌合金管坯进行除油处理和酸洗处理；中间退火处理前一道次热旋锻后直接对锌合金棒坯进行中间退火处理，其余道次热旋锻后均对锌合金棒坯进行机械打磨。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，所述中间退火处理后对经中间退火处理的锌合金管坯进行酸洗去除表面氧化皮，所述中间退火处理后对经中间退火处理的锌合金棒坯进行打磨去除表面氧化皮。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，所述中间退火处理的温度为150℃～300℃，保温时间为30min～60min。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，当所述锌合金管坯的外径或锌合金棒坯的直径为10mm～25mm时，热旋锻的道次变形量为10％～40％，且道次变形量逐次降低，当热旋锻后的锌合金管坯的外径或热旋锻后的锌合金棒坯的直径小于10mm时，控制热旋锻的道次变形量为10％～30％，且道次变形量逐次降低。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，当所述锌合金管坯的外径或锌合金棒坯的直径小于10mm时，热旋锻的道次变形量为10％～30％，且道次变形量逐次降低。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，热旋锻过程中控制旋锻机头主轴转速为200r/min～300r/min。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，所述热旋锻的送料速度为3mm/s～20mm/s。上述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，所述锌合金管坯热旋锻之前，在芯杆上均匀涂抹由石墨粉和黄油按照1:(6～10)的质量比混合的润滑剂。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用热旋锻法制备锌合金小规格管材/棒材，利用热加工下锌合金可产生较大的压变形，提高单道次的加工变形量，实现细化晶粒、使第二相均匀分布，从而提升锌合金小规格管材/棒材的力学性能。2、采用本专利技术的方法制备的锌合金小规格管材/棒材，抗拉强度、屈服强度和伸长率较热旋锻前分别提升了16％～30％、21％～33％和10％～21％。3、本专利技术的方法适用于锌合金管材/棒材的制备，尤其是外径/直径不大于6mm的锌合金小规格管材/棒材，避免了现有锌合金小规格管材/棒材制备方法存在的工艺难以控制和容易产生缺陷的问题。下面通过实施例对本专利技术技术方案做进一步的详细说明。具体实施方式实施例1以热旋锻法制备外径5.1mm，壁厚0.65mm的Zn-0.1Mg-0.05Sr锌合金管材为例，方法如下：对外径9mm，壁厚1.5mm的Zn-0.1Mg-0.05Sr锌合金管坯进行7道次热旋锻，得到外径为5.1mm，壁厚为0.65mm的Zn-0.1Mg-0.05Sr锌合金管材，总变形量为74.3％，每道次热旋锻之前在芯杆上均匀涂抹由石墨粉和黄油按照1:8的质量比混合的润滑剂，热旋锻的送料速度为3mm/s～12mm/s，热旋锻工艺参数见表1；表1实施例1的热旋锻工艺参数第1道次、第2道次、第4道次、第5道次、第6道次和第7道次热旋锻后均对锌合金管坯进行除油处理和酸洗处理；第3道次热旋锻后对锌合金管坯进行除油处理，然后进行200℃保温30min的中间退火处理，接着进行酸洗去除表面氧化皮，再进行第4道次热旋锻。本实施例制备的Zn-0.1Mg-0.05Sr锌合金管材的抗拉强度为305MPa，屈服强度为254MPa，伸长率为20％，抗拉强度、屈服强度和伸长率较热旋锻前分别提升了16％、21％和18％。实施例2以热旋锻法制备外径5.9mm，壁厚0.6mm的Zn-0.5Fe-0.03Ca锌合金管材为例，方法如下：对外径16mm，壁厚2.5mm的Zn-0.5Fe-0.03Ca锌合金管坯进行8道次热旋锻，得到外径为5.9mm，壁厚为0.6mm的Zn-0.5Fe-0.03Ca锌合金管材，总变形量为90.6％，每道次热旋锻之前在芯杆上均匀涂抹由石墨粉和黄油按照1:6的质量比混合的润滑剂，热旋锻的送料速度为8mm/s～16mm/s，热旋锻工艺参数见表2；表2实施例2的热旋锻工艺参数第1道次、第3道次、第4道次、第6道次、第7道次和第8道次热旋锻后均对锌合金管坯进行除油处理和酸洗处理；第2道次热旋锻后对锌<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，该方法包括：将锌合金管坯或锌合金棒坯在温度为150℃～250℃的条件下进行多道次热旋锻，相应的得到外径不大于6mm的锌合金管材或直径不大于6mm的锌合金棒材；热旋锻过程中对锌合金管坯或锌合金棒坯进行中间退火处理，控制第一次中间退火处理前的总变形量为50％～70％，相邻两次中间退火处理之间的总变形量为50％～70％；所述热旋锻的道次变形量为10％～40％，总变形量不小于70％；所述锌合金管坯的外径和锌合金棒坯的直径均不大于25mm。

【技术特征摘要】
1.一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，其特征在于，该方法
包括：将锌合金管坯或锌合金棒坯在温度为150℃～250℃的条件下进行多
道次热旋锻，相应的得到外径不大于6mm的锌合金管材或直径不大于6mm
的锌合金棒材；热旋锻过程中对锌合金管坯或锌合金棒坯进行中间退火处
理，控制第一次中间退火处理前的总变形量为50％～70％，相邻两次中间
退火处理之间的总变形量为50％～70％；所述热旋锻的道次变形量为10％～
40％，总变形量不小于70％；所述锌合金管坯的外径和锌合金棒坯的直径
均不大于25mm。
2.根据权利要求1所述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，
其特征在于，中间退火处理前一道次热旋锻后对锌合金管坯进行除油处理，
其余道次热旋锻后均对锌合金管坯进行除油处理和酸洗处理；中间退火处
理前一道次热旋锻后直接对锌合金棒坯进行中间退火处理，其余道次热旋
锻后均对锌合金棒坯进行机械打磨。
3.根据权利要求1所述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，
其特征在于，所述中间退火处理后对经中间退火处理的锌合金管坯进行酸
洗去除表面氧化皮，所述中间退火处理后对经中间退火处理的锌合金棒坯
进行打磨去除表面氧化皮。
4.根据权利要求1所述的一种锌合金小规格管材或棒材的热旋锻方法，
其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昌，于振涛，王云，刘春潮，牛金龙，余森，刘汉源，麻西群，程军，崔亚军，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61