一种制备高强韧镁合金的差热成形方法技术

一种制备高强韧镁合金的差热成形方法，目的是在变形温度下，只加热成形模具，不加热合金试样。保温确定的时间后，将室温下的合金坯料放入加热的成形模具中，实现稳定变形。其步骤为：步骤（1）配料；步骤（2）预热：将干燥的镁锭、锡颗粒、锌块以及Mg

【技术实现步骤摘要】
一种制备高强韧镁合金的差热成形方法


[0001]本专利技术涉及镁合金材料及其变形加工领域，特别是涉及高强韧镁合金的差热成形技术。

技术介绍

[0002]镁及镁合金因其特殊的晶体结构和有限的变形机制导致其室温加工成形困难，性能优化不足，成为限制其工业应用的瓶颈问题。
[0003]镁属于密排六方结构，塑性变形过程中容易形成强的基面织构。这是制约镁合金室温成形的主要原因。当形成基面织构后，随着外加应力方向的改变，合金中各位错滑移系不能有效适应塑性应变，导致变形失效。镁合金中，各滑移系开动所需的临界剪切应力（CRSS）不同，室温下仅能开动两个基面滑移系适应塑性应变。由Von
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Mises屈服准则可知，多晶材料均匀塑性变形至少需要开动5个独立的滑移系。因此，镁合金基面滑移的开动远不能满足Von
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Mises屈服准则，从而导致镁及镁合金室温成形困难、性能提升不足等问题，限制了镁合金的进一步发展和工程应用。
[0004]已有研究发现，通过在镁中添加稀土元素可以极大弱化镁合金强的基面织构。在变形加工过程中，基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备高强韧镁合金的差热成形方法，按质量百分比计，合金组分为Sn：2
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6 wt.%，Zn：1
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5 wt.%，Zr：0.5 wt.%，其余为Mg和不可避免的杂质，其中杂质元素总质量小于0.01 wt.%，其特征在于，其步骤为：步骤（1）配料：合金原材料为高纯镁锭（99.95%），高纯锌块（99.995%，50 mm），高纯锡颗粒（99.99%，Φ2
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5 mm），Mg
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Zr中间合金，首先称取略高于所述合金成分的原始材料，随后打磨其表面氧化膜，高纯锡颗粒除外，至出现洁净无氧化的表面且和所述成分质量一致，误差小于0.01 g，最后清洗原始材料，干燥备用；步骤（2）预热：将干燥的镁锭、高纯锡颗粒、锌块以及Mg
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Zr中间合金在200
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250℃预热30
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35 min；此外，熔炼用不锈钢坩埚、不锈钢浇铸模具均在该温度下预热保温备用；步骤（3）熔炼和浇铸：当炉温为650℃时，首先将预热好的镁锭放入坩埚中，随炉加热至750℃，待其全部熔化后，相继加入预热的锡颗粒、锌块以及Mg
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Zr中间合金；在750℃下保温20
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25 min，待原料全部熔化后，掠去表面浮渣，并搅拌均匀；之后，保温10 min，再次去渣并搅拌熔液；静置10 min后降温至720℃，在该温度下将熔液浇铸到预热的温模具中；当铸锭随模具冷却10
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15 min后，从模具中取出铸锭并空冷，得到铸态合金；在熔炼和浇铸过程中，采用CO2和SF6的混合气体保护熔体，保证熔体的纯净；步骤（4）热处理：将由步骤（3）得到的铸态合金进行热处理，包括固溶热处理和时效热处理；固溶热处理工艺为将铸态合金在400℃下保温12 h，然后进行淬火，得到固溶态（T4）合金；时效热处理工艺为将固溶态合金在300℃下保温10 h，然后空冷至室温，得到热处理态（T6）合金；步骤（5）挤压成形：将由步骤（3）得到的合金进行正挤压成形；室温下，将正挤压模具涂覆润滑剂后，加热至挤压温度，待温度稳定之后，保温20
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40 min；随后，将表面涂覆润滑剂的铸态圆柱试样在相同温度下保温20
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30 min；然后，将试样放入挤压模具中，和模具共同保温20
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40 min；最后进行正挤压，得到变形合金；步骤（6）挤压成形：将由步骤（4）得到的合金进行正挤压成形；室温下，将正挤压模具涂覆润滑剂后，加热至挤压温度，待温度稳定之后，保温20
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40 min；随后，将表面涂覆润滑剂的热处理态圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德学，周田水，王炳，张全发，郭菲菲，张国锋，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：