一种镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法技术

本发明专利技术涉及一种镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法，是针对增强体颗粒与基体材料之间润湿性差、易发生团聚、分布不均，制得的铸件性能低的问题，在镁合金基体中添加高硬度、高弹性模量、与基体结合性能好的镁锌钇准晶为增强体，经真空气氛熔炼炉熔炼、复合搅拌炉内超声波辅助振动搅拌、间接挤压铸造，制得铸件，以提高铸件的力学性能；此制备方法工艺先进，数据精确翔实，铸件的金相组织致密性好，无缩孔、缩松缺陷，金相组织中初生相由球状和近球状晶粒组成，树枝状晶粒基本消失，晶粒尺寸明显细化，抗拉强度达225Mpa，延伸率达6.5％，硬度达86HV，是先进的镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法。

A semi solid indirect extrusion casting method for Magnesium Matrix Composites

The invention relates to a magnesium based composite semi solid indirect extrusion casting method. It is aimed at the problem of poor wettability, easy agglomeration and uneven distribution between the reinforced body particles and the matrix material, and the low performance of the castings obtained. The magnesium alloy matrix is added with high hardness, high elastic modulus, and good bonding properties with the matrix. The zinc yttrium quasicrystal is an augmented body. The casting is prepared by the melting of the vacuum atmosphere melting furnace, the ultrasonic auxiliary vibration stirring and the indirect extrusion casting in the compound agitation furnace to improve the mechanical properties of the castings. The preparation method is advanced, the data is accurate and accurate, the metallographic structure of the castings is compact, the shrinkage cavity, the shrinkage defect and the gold phase are free. The primary phase in the tissue is composed of spherical and near spherical grains, and the dendritic grains are basically disappeared, the grain size is obviously refined, the tensile strength is 225Mpa, the elongation is 6.5%, and the hardness reaches 86HV. It is an advanced semi solid semi solid extrusion casting method for magnesium based composites.

【技术实现步骤摘要】
一种镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法
本专利技术涉及一种镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法，属有色金属材料制备及应用的

技术介绍
镁合金具有质轻、比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽、易于加工成形及回收等优良特性，被列为高端新材料；但是，目前常用镁合金存在强度低、抗氧化性能差以及高温抗蠕变性能差的问题，限制了它在工业中的进一步应用；所以，提高镁合金的综合性能，开发新型镁基复合材料很有必要；当前，大多数采用Al2O3、SiC、TiC、SiO2颗粒作为增强体加入到镁合金基体当中，来制得镁基复合材料，然而外加颗粒与镁合金基体的润湿性较差，易发生团聚，在基体中分布不均；同时，外加颗粒与镁合金基体发生界面反应，生成了一些有害的脆性相，因而降低了复合材料的性能。制备镁基复合材料常用搅拌铸造法，是在液态下搅拌，搅拌过程中产生的负压使复合材料很容易吸气而形成气孔，另外增强颗粒与基体合金的密度不同易造成颗粒沉积和微细颗粒的团聚现象，形成第二相偏析，使增强颗粒在基体内分布不均匀；在液态下进行浇注，由于成型温度高，成型后在铸件内部易造成缩孔和缩松等缺陷，降低了铸件的力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁合金、镁锌钇准晶、无水乙醇、氩气、氧化镁脱模剂，其准备用量如下：以克、毫升、厘米

【技术特征摘要】
1.一种镁基复合材料半固态间接挤压铸造成型方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁合金、镁锌钇准晶、无水乙醇、氩气、氧化镁脱模剂，其准备用量如下：以克、毫升、厘米3为计量单位制备方法如下：(1)制备间接挤压铸造模具间接挤压铸造模具用热作模具钢制造，固定模、活动模型腔表面粗糙度均为：Ra0.08-0.16μm；(2)预处理镁锌钇准晶球磨，将镁锌钇准晶1200g±1g置于球磨机的球磨罐内，磨球与粉体的体积比为3:1，进行球磨，球磨时间2.5h，球磨后成镁锌钇准晶细粉；筛选，将镁锌钇准晶细粉用400目筛网过筛，球磨、过筛反复进行，成镁锌钇准晶粉末；(3)镁合金切块将镁合金20000g±1g置于钢质平板上，用机械切块，块体尺寸≤20mm×40mm×40mm；(4)熔炼镁合金液镁合金液的熔炼是在真空气氛熔炼炉内进行的，是在预热、氩气气氛下熔炼、保温过程中完成的；①清理熔炼坩埚，用金属铲、金属刷清理熔炼坩埚内部，使表面清洁，用无水乙醇清洗熔炼坩埚内表面，使其洁净；②预热镁合金块，将切制的镁合金块置于预热炉内，进行预热，预热温度为155℃，备用；③预热熔炼坩埚，开启真空气氛熔炼炉加热器，预热熔炼坩埚，预热温度200℃，保温15min后关闭真空气氛熔炼炉加热器；④将预热的镁合金块置于预热的熔炼坩埚内，密闭真空气氛熔炼炉；开启真空气氛熔炼炉真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强为2Pa；开启真空气氛熔炼炉加热器，当温度升至250℃时，向真空气氛熔炼炉内通入氩气，氩气通入速度200cm3/min，使炉内压强保持在1个大气压，并由真空气氛熔炼炉出气管和真空气氛熔炼炉出气阀调控；继续加热熔炼，熔炼温度720℃±1℃，恒温保温15min；⑤降温至690℃±1℃，恒温保温10min，成镁合金液；(5)超声辅助旋喷搅拌制备镁基复合材料半固态合金熔体①密闭旋喷搅拌炉，开启旋喷搅拌炉真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强为2Pa；②开启旋喷搅拌炉加热器，预热旋喷搅拌坩埚，预热温度300℃；当温度升至300℃时，开启旋喷搅拌炉进气阀，通过旋喷搅拌炉进气管，向旋喷搅拌炉内通入氩气，氩气通入速度200cm3/min，使炉内压强保持在1个大气压，并由旋喷搅拌炉出气管和旋喷搅拌炉出气阀调控；③开启真空气氛熔炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇宏，陈利文，张婷，梁建权，侯华，闫锋，李沐奚，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14