制造由镁合金所制成的热锻部件的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造由镁合金制成的部件的方法，该方法包括锻造所述合金坯 料的步骤，接着热处理，其特征在于合金是基于85％镁的铸造合金，并且以重量计， 包含： 0.2％到1.3％锌； 2％到4.5％钕； 0.2％到7.0％原子量从62到71的稀土金属； 0.2％到1％的锆； 并且，其特征在于在400℃以上的温度进行锻造。特别地，温度设在420℃和 430℃之间，并且锻造步骤包括以慢速率进行的塑性变形。 该方法允许产生诸如用于航空机器的壳体元件的部件，该部件在约200℃温度 下工作，并且具有良好的老化特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及金属加工领域，更具体i也涉及镁合金的加工。
技术介绍
为了产生一些高性能的机器部件，通常的做法是4顿铝或铝合金，因为它们具 有重量轻的机械特性。因为这些原因，它们特别地用在汽车和航空机器中。通常， ^Ui过铸造技术所获得的板材或坯件机TOn工部件，诸如发动机机壳部件。然而，当处理在工作时暴露于范围是150-180。C以上温度的部件时，这些材料的热稳定性变得不足。在使用中，由于变形和机械3雖的损失，这个弱点更明显。增加它们的 重量不是该领域的解决方案，因为在该领域中重量是材料选择的重要因素。已经建iW于相同的应用，用基于l美的合金替换这种金属。这是因为一方面己 知这种合金的较低密度，另一方面因为它们能够由敏的抗热性获益。然而，并不是所有的^金都是令人满意的。例如，己知的AZ31、 AZ61或AZ80和ZK系列 合金与铝合金表现相似，但是不满足所魏的要求。最近几年，新铸造的齢金已 经出现,并且意鹏用在相同的领域，但是铸造引起了约15%到3线的高7夂稀陷。 当设计部件时，不得不考虑缺陷，诸如多孑L性或縮痕。这降低了它们应用的益处。而且，据申请人所知，只有一种工业锻造镁合金WE43在大于18(TC以上旨 的使用领域具有足够稳定的特性，但是它非常昂贵。然而，根据现有技术，g金块的抗拉强度和屈服强度^a行变形所在的，不利地影响是可接受的。著作，镁合金技术(magnesiumtechnology), 2006， HoretE. Friedrich和Barry L. Mordike， Springer Germany出版，图6.64表明受到挤压处理的 QE22合金(Mg-2，2Ag-2Nd-0.5Zr)铸锭，当制造铸锭的温度增加时，它经历了它的 机械特性的降低。所研究的温度限于40(TC。
技术实现思路
申请人自己设定了生产由齢錢喊的部件的目标,以便于^>该部件的重量， 特别是与铝合金比较下的重量，但是戶M部件在工作温度时的冶金学和空间的稳定性是足够的，而不要求机械加压区域增厚。因为实际上，为了考虑由于所组成材料 的热老化的特性的损失，这种增厚常常是必要的。 费用保持在使用已知合金的费用以下是重要的。M制造由齢誠喊的部件的方法，本专利技术达到了这些目的，该方t雄J纖造所述合金坯料的步骤，接着热处理，其特征在于合金是基于85%镁的铸造合金，以重量计，包含 0.2%至1」13%锌；2%到4.5%钕；0.2。/。至U 7.0%原子量从62到71的稀土金属； 0.2%至1」1%的锆；并且，其特征在于在40(TC以上的鹏进行锻造。铸造合金的一个例子是由公司Magnesium Elektron Limited (参考是Elektron 21)所提供的标准名称为EV31A的铸造合金，并且其更精确的组分如下齢金 包含0.2°/。到0.5%锌，2.6%到3.1°/。钕，1.0%到1.7°/。的轧，并且用^t包和。专利申 请WO 2005/035811的权利要求限定了这种产品。更特别地，锻造温度是在42(TC和430'C之间，并且以慢速率，特别是小于 40mm/s的对应于锻造滑动移动的速率进行塑性变形。尽管根据现有技术，如上面著作中戶万示例的，看起来,造合金的热锻在它的 机械特性方面不会产生好的结果，但是已经令人惊奇地发5贩用本专利技术的方法于己 经提供高机械特性和改善的抗腐蚀性的EV31A家族的铸造合金可以产生部件，该 部件进一步显示了优良的抗老化性，同时能够在约20(TC的驢下工作。而且，大 大降低了锻造水平的缺陷。 地，并且根据一个实施方式，在一个或多个步骤中，通过闭模ma行锻 造的塑性变形。根据另一个实施方式，通过挤压或滚压进行塑性变形。根据另一^ft征，铸造原始的坯料，并且更特别地在闭模锻造前预锻造铸造块。根据另一^Ht征，锻造之后是带有固溶热处理步骤的热处理，猝火步骤和在200 'C和25(TC之间温度的回火步骤。现在，参考附图，通过下面非限帝他的实施例描述本专利技术的一个实施方式。附图说明图1表示铸造合金坯料在锻造前它的原始形式和加工后它的形式。图2表示闭模锻造设备的例子。 具体实施例方式首先，处理EV31A合金的铸造块。锻造具有原始长度与直径比(H/D比率) 约2的锻造毛坯几次，以获得具有1/5的H/D长度与直径比的圆盘1,该比率可以 锻造戶，圆盘，它不包含侧向，并且没有粗糙度的风险及在金属纤维中没有不完美 的产生。这里通过顶锻或另外技术锻造该圆盘。用于生产锻造用金属鹏毛还的顶 Ig^置包括两个平的元件，其可选地包 舌插入凹部。 ,毛坯被放置在下面的元件 上，通过压力，两个平的元件相互对压，以镦粗该锻造毛坯，这里其呈il^应于两 个平的元件之间的凹部的形式。通常需要几次顶锻操作，以获得可以在闭模锻造中 使用的锻造毛坯。可以在各次顶锻操作之间再次加热锻造毛坯。接着，在一个或多个步骤中采用闭模锻造。例如，坯料闭模锻造的第一步能够 使获得接近最终皿的第一形状。接着，在压力下进行高精确闭模锻造操作，倉, 使部件获得它的确定的形状。应该指出适合时可以机械加工这种确定的形状，以获 衞寺使用的部件。图2中示出了设备3的例子。上部压模5a和下部压模5b是平的 元件，會^够在戶;fi寸论的步骤中获得形状。该设备包括加热装置，在这种情况下^il 风的电炉，以将圆盘加热到根据本专利技术方法的温度。在EV31A合金的情况下，该 温度是400。C以上， 地在420。C和430。C之间(耙》鹏=425°0。在高精度闭模 锻造步骤前，以相同的方式加热坯料。在帝U造过程中预先加热鹏工具，并且保持在该鹏。对应于闭模,机器滑动移动的速率的部件变形的速率小于40mm/s， 地在 1 Omm/s和30mm/s之间，耙速率是20mm/s。当部件已经从麟设备移除时，它被去顿U (用于部件制造的过多材料的移除) 和清洁。最后，部件根据期望的机械特性，特别地确保高达20(TC的机械特性和尺寸稳 定性，经历T6类型的热处理。 该处理包括-在520°C，固溶热处理8小时；5-在水+聚合物中在4(TC下猝火或在水中在6(TC到8(rC猝或；和-在20(TC和25(TC之间的，进行大于16个小时的回火步骤。根据部件期望的工作温度确定该温度。 2(XTC和225"之间的回火温度范围是最佳的，以在室温工作情况下获得更好的 特性。225'C和25(TC之间的回火温度范围是最佳的，以在大于18(TC温度下工作的情 况下获得更好的特性。进行测试以能够比较具有现有技术AS7G06T1R2铸造合金的锻造合金的机械特性，该合金是航空工业中的参考合金。湖啶以MPa计的抗拉强度Rm和屈服强度Rpo.2。 没有老化<table>table see original document page 6</column></row><table>在180。C下老化10000h后<table>table see original document page 6</column></row><table>这些表格表明特别是在180。C下老化10000h后的特性方面，本专利技术的g合金 的机械特性与现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造由镁合金制成的部件的方法，该方法包括锻造所述合金坯料的步骤，接着热处理，其特征在于合金是基于８５％镁的铸造合金，并且以重量计，包含：　０．２％到１．３％锌；　２％到４．５％钕；　０．２％到７．０％原子量从６２到７１ 的稀土金属；　０．２％到１％的锆；　并且，其特征在于在４００℃以上的温度进行锻造。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔·坎特尔，苏菲·卢宾，克里斯蒂安·亨利·保罗·茂赫，伊莎贝勒·罗伯特，让·斯特拉彻，
申请(专利权)人：伊斯帕诺絮扎公司，玛努尔工业公司，
类型：发明
国别省市：FR