本发明专利技术提供一种提高高强度变形镁合金阻尼性能的热处理工艺，将挤压塑性变形后的镁合金铸锭，在３５０℃～４００℃固溶，保温２～４小时，水淬至室温；以及将经过前述技术方案处理后的变形镁合金，再加热至１４０℃～１６０℃时效，保温２０～３０小时，空冷至室温。本发明专利技术能在保证良好力学性能的同时成倍提高高强度变形镁合金的阻尼性能，成功解决了镁合金强度与阻尼性能的矛盾。经本发明专利技术所述的热处理工艺处理后的变形镁合金应用范围广泛，可满足高速列车、汽车、航空航天和国防军工等领域对高强高阻尼轻量化材料的实际需求。而且，本发明专利技术所用设备简单，成本较低，且容易操作。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变形镁合金材料的一种热处理工艺，特别涉及提高高强度变 形镁合金阻尼性能的热处理工艺方法。
技术介绍
随着现代工业的迅猛发展，汽车、飞行器和机动武器等发展日趋轻量化、 高速化和大功率化，由此引起的振动和噪声问题变得尤为突出。镁及镁合金 具有密度低、比强度高、阻尼减振降噪能力强、导热和导电性能优异以及电 磁辐射屏蔽能力强等一系列优点，可满足现代汽车、轨道交通、电子、通信、 航空航天和国防军事工业等领域对轻量化、高速化、大功率化和节能降噪等 的需求，因此高阻尼、高比强度的镁基功能结构一体化材料成为目前金属结 构材料发展的一个重要方向。目前，对提高镁合金强度的研究较多，而针对镁合金阻尼性能的研究相 对较少，且由于镁及镁合金室温阻尼的产生主要是位错机制，因此普遍认为 镁及镁合金的力学性能和阻尼性能是相互矛盾的。为此，迫切需要找到解决 这一矛盾的方法。现在一般的思路是从高阻尼镁合金出发，通过添加合金元 素和复合强化等手段来提高其力学性能，此类研究多集中于纯镁、镁锆合金、 镁锰铜合金等高阻尼镁合金及其复合材料，但从目前的研究来看，仍然存在 阻尼性能好但力学性能不够高、力学性能好但阻尼性能差或者工艺复杂性能不稳定等问题，不能满足工程应用的要求。如CN1888108 (专利号 为200610010326.8)公开了一种"高强韧高阻尼变形镁合金及其制备方法"， 为了解决镁合金的阻尼性能与力学性能的矛盾，提出了向纯镁中添加固溶度小的铜和硅等合金元素，减少位错弱钉扎点的数量，提高阻尼性能。添加锆 和锰等细化晶粒的合金元素，提高合金力学性能，不仅对铸锭进行常规热挤压，还进行强烈塑性变形(ECAP， MDF)，调整晶粒取向，并得到超细晶组织， 同时提高强韧性和阻尼性能。但应该看到该技术并没有得到预想的效果，只 能使得抗拉强度和屈服强度达到212MPa和135MPa，阻尼性能Q"达到0.023; 而且还存在材料性能未通过工业化生产的检验，且工艺复杂等问题。有鉴于此，本专利技术申请人考虑从目前商用的高强度变形镁合金入手，通 过合适的热处理工艺来提高其阻尼性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种提高高强度变 形镁合金阻尼性能的热处理工艺。经过所述热处理工艺，在保证良好力学性 能的同时成倍提高高强度变形镁合金的阻尼性能，成功解决了镁合金强度与 阻尼性能的矛盾。本专利技术的目的是这样实现的 一种提高高强度变形镁合金阻尼性能的热 处理工艺，其特征在于将挤压塑性变形后的镁合金铸锭或镁合金材料经挤压成型后，在35(TC 40(TC固溶，保温2 4小时，水淬至室温。本专利技术提高高强度变形镁合金阻尼性能的热处理工艺，也可以是将挤压塑性变形后的镁合金铸锭或镁合金材料经挤压成型后，在35(TC 400'C固溶，保温2 4小时，水淬至室温；然后再加热至14(TC 16(TC时效，保温20 30小时，空冷至室温。另外，在上述两种方案中，对镁合金铸锭挤压塑性变形之前，还可以先进行均匀化处理，即在热处理炉中对镁合金铸锭进行均匀化处理，工艺参数为温度350 40(TC，时间8 20小时。 相比现有技术，本专利技术具有如下优点1、本专利技术提高高强度变形镁合金阻尼性能的效果明显挤压态的高强度变形镁合金通过本专利技术所述的热处理工艺，能在保证良好力学性能的同时成 倍提高阻尼性能，解决了目前商用挤压态高强度镁合金由于阻尼性能较差， 而限制其应用范围的问题。2、 与本专利技术相近的热处理工艺一般都是用于改善镁合金的力学性能，而 本专利技术将其运用于改善镁合金的阻尼性能，并取得了良好的效果，使高强度 变形镁合金的阻尼性能大幅度提升，而力学性能也得到了保证。3、 本专利技术适用面广可适用于多种牌号的商用高强变形镁合金体系(如AZ系或ZK系等)。4、 本专利技术成本较低所采用的热处理炉为常用设备，且工艺简单成熟，容易操作，故成本较低。 附图说明图1为均匀化处理的AZ61镁合金铸锭挤压后的金相组织照片；图2为均匀化处理的AZ61镁合金铸锭挤压后，经375"固溶2小时，再 水淬的金相组织照片；图3为均匀化处理的AZ61镁合金铸锭挤压后，经375'C固溶2小时，然 后水淬；再经16(TC时效24小时，空冷后的金相组织照片；图4为未均匀化处理的AZ61镁合金铸锭，挤压后的金相组织照片；图5为未均匀化处理的AZ61镁合金铸锭，挤压后经375'C固溶2小时， 再水淬的金相组织照片；图6为未均匀化处理的AZ61镁合金铸锭，挤压后经375'C固溶2小时， 然后水淬，再经160'C时效24小时，空冷后的金相组织照片；图7为均匀化处理的ZK60镁合金铸锭，挤压后的金相组织照片；图8为均匀化处理的ZK60镁合金铸锭，挤压后经400'C固溶3小时，再 水淬的金相组织照片；图9为均匀化处理的ZK60镁合金铸锭，挤压后经40(TC固溶3小时；然 后水淬，再经160'C时效24小时，空冷后的金相组织照片；下面参照附图并结合具体实施例，进一步阐述本专利技术，应说明的是这 些实施例是用于说明本专利技术，而不是对本专利技术的限制，本专利技术的保护范围不 限于以下的实施例。具体实施例方式实施例l: 一种提高高强度变形镁合金阻尼性能的热处理工艺方法，该热 处理工艺包括以下步骤(1) 采用的镁合金原料使用普通商业AZ61高强度变形镁合金铸锭为 原料，合金成分(重量百分含量)为5.81%A1、 0.55%Zn、 0.29%Mn，杂质 元素小于0.02%，其余为Mg。(2) 镁合金铸锭的均匀化处理在热处理炉中进行镁合金铸锭的均匀化处理，工艺参数为温度390。C，时间8小时。(3) 挤压塑性变形将均匀化处理后的镁合金铸锭在挤压机上进行挤压， 工艺参数为挤压温度35(TC，挤压比为11，挤压速度为5m/min,且速度恒 定。图1是AZ61变形镁合金铸锭，经挤压塑性变形后的金相组织照片。从图 中可以看到，挤压态的镁合金在晶界和晶内分布有较多的P-MgnAl^相，并 且在变形比较严重的晶粒间还分布着细小的动态再结晶组织。经挤压后的 AZ61变形镁合金在室温下的抗拉强度为320.0MPa，屈服强度为203.4MPa， 延伸率为13.7%;在频率为lHz、应变振幅为3.5X10H合金的阻尼性能 (以损耗正切表示)Q、0.033。(4)固溶热处理工艺将挤压塑性变形后的变形镁合金在375。C固溶， 保温2小时，水淬至室温。图2是挤压态AZ61变形镁合金经过固溶热处理工艺后的金相组织照片。 与以上步骤(3)所述的挤压态镁合金相比，其3-Mg17Al12相得到较充分的 溶解，而且得到了较均匀、长大的静态再结晶组织。经本专利技术工艺固溶后的 AZ61变形镁合金，在室温下的抗拉强度为319.3MPa，屈服强度为212.6MPa， 延伸率为15.7%;在频率为lHz、应变振幅为3.5X10,寸，合金的阻尼性能Q":0.101。现在一般认为变形镁合金经固溶热处理后强度会下降，这是由于固溶热 处理所导致的第二相溶解和晶粒长大的结果。经过理论分析和大量实验，本 专利技术通过对固溶温度和时间的合理选择，使镁合金中第二相的溶解和晶粒大小达到一个良好的平衡，从而使阻尼性能相对于挤压态大幅提高(达到3倍 以上)，而且力学性能还略有上升。这是传统工艺技术所不具备的。实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
提高高强度变形镁合金阻尼性能的热处理工艺，其特征在于：将挤压塑性变形后的镁合金铸锭，在３５０℃～４００℃固溶，保温２～４小时，水淬至室温。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王敬丰，潘复生，彭建，赵亮，张丁非，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。