一种纳米晶镁合金块的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米晶镁合金块的制备方法，是针对镁及镁合金力学性能低的情况，先将镁合金粉进行氢化处理，制成纳米晶镁合金粉，然后进行等离子放电烧结，制成纳米晶镁合金块，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，纳米晶镁合金块金相组织致密性好，晶粒细化，致密度达99.34％，晶粒尺寸≤15nm，拉伸强度达320MPa，均匀性好，是先进的纳米晶镁合金块的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纳米晶镁合金块的制备方法，属高性能轻金属材料的晶粒细化及增强力学性能的

技术介绍
镁及镁合金是实际应用中低密度的金属结构材料，在电子、航空航天、电器、交通、国防军工等领域得到了较广泛的应用；但由于铸态镁合金的强度低、硬度低、塑性差、耐腐蚀性差，使镁及镁合金的应用受到了很大的局限。在镁及镁合金的强化方法中，晶粒细化法是有效的一种方法，例如高压扭转法，可将镁及镁合金晶粒细化到100nm左右，很难达到精尖产品的使用需要，镁及镁合金的强化方法还在科学研究中。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是针对
技术介绍
的状况，以镁合金粉为材料，通过氢化脱氢法制备纳米晶镁合金粉，用真空等离子放电烧结技术，制成纳米晶镁合金块，以达到细化镁合金晶粒，改善镁合金力学性能的目的。技术方案本专利技术使用的化学物质材料为：镁合金粉、碳纤维布、无水乙醇、氢气、氩气、其准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米3为计量单位制备方法如下：(1)、精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：(2)、氢化脱氢法制备纳米晶镁合金粉纳米晶镁合金粉的氢化处理是在氢化炉内进行的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米晶镁合金块的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁合金粉、碳纤维布、无水乙醇、氢气、氩气、其准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米3为计量单位制备方法如下：(1)、精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：(2)、氢化脱氢法制备纳米晶镁合金粉纳米晶镁合金粉的氢化处理是在氢化炉内进行的，是在加热、输氢气、加压过程中、外水循环冷却状态下完成的；①、将镁合金粉置于石英容器中，并在石英容器上部加盖不锈钢丝网；②、将盛有镁合金粉的石英容器置于氢化炉内，并密闭；③、抽取氢化炉内空气，使炉内压强达5×10‑3Pa，并恒定；④、开启氢气瓶，向氢化炉内输入氢气，氢气输...

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶镁合金块的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁合金粉、碳纤维布、无水乙醇、氢气、氩气、其准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米3为计量单位制备方法如下：(1)、精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：(2)、氢化脱氢法制备纳米晶镁合金粉纳米晶镁合金粉的氢化处理是在氢化炉内进行的，是在加热、输氢气、加压过程中、外水循环冷却状态下完成的；①、将镁合金粉置于石英容器中，并在石英容器上部加盖不锈钢丝网；②、将盛有镁合金粉的石英容器置于氢化炉内，并密闭；③、抽取氢化炉内空气，使炉内压强达5×10-3Pa，并恒定；④、开启氢气瓶，向氢化炉内输入氢气，氢气输入速度为100cm3/min，使炉内在氢气气氛下压强恒定在4MPa；⑤、开启氢化炉内加热器，加热温度450℃±2℃,加热时间60min；开启氢化炉外水循环冷却管，进行外水循环冷却；⑥、镁合金粉在氢化炉内，在氢气加压4MPa、加热温度450℃±2℃下恒温氢化12h；⑦、氢化后关闭加热器，停止加热，使炉内温度自然降至70℃，开启出气阀，排出氢气；⑧、真空加热，恒温保温处理密闭氢化炉，开启氢化炉真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强恒定在5×10-3Pa；开启加热器，加热温度350℃±2℃；在恒温恒压下保温处理240min；⑨、关闭加热器，当炉内温度降至60℃时，向炉内输入氢气，氢气输入速度100cm3/min，使炉内压强恒定在1个大气压，恒压时间30min；⑩、开启氢化炉，取出石英容器及其内的镁合金粉，即纳米晶镁合金粉；(3)等离子放电烧结制备纳米晶镁合金块纳米晶镁合金块的烧结是在等离子放电烧结炉内进行的，是在氩气保护、等离子放电加热、压力电机施压、外水循环冷却下完成的；①、预制开合式不锈钢模具开合式模具呈圆筒形，用不锈钢材料制作，模具型腔表面粗糙度Ra0.08—0.16μm；②、打开等离子放电烧结炉，用氩气去除炉内有害气体；③、将开合式不锈钢模具垂直置于炉腔内的工作台上，并固定；④、装模，在模具底部置放下垫块，在下垫块上部置放第一碳纤维布，在第一碳纤维布上部置放纳米晶镁合金粉，在纳米晶镁合金粉上部置放第二碳纤维布，在第二碳纤维布上部置放上压块，上压块上部与等离子放电烧结炉内的压力块连接；⑤、密闭等离子放电烧结炉，开启真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强达2Pa；⑥、开启氩气瓶，向炉内输入氩气，氩气输入速度为100cm3/min，使炉内压强恒定在1个大气压；⑦、开启外水循环冷却管，对等离子放电烧结炉进行冷却；⑧、开启等离子放电加热器，加热烧结纳米晶镁合金粉，加热温度530℃±2℃，加热时间10min；开启等离子放电烧结炉顶部的压力电机，对开合式模具内的纳米晶镁合金粉进行施压，施压压强100MPa，施压保压时间20min；⑨、加热、施压后，停止加热施压，在氩气保护下，随炉冷却至25℃；⑩、开炉、开模关闭氩气瓶，开炉、开模，取出开合式模具内的纳米晶镁合金块；(4)清理、清洗将纳米晶镁合金块置于钢质平板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊建锋，张强，张华，刘亚芬，董洪标，许并社，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14