本发明专利技术涉及一种降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺方法，针对目前镁合金挤压、轧制变形材易于出现基面织构、难以进行二次成型加工的问题，依据孪晶变形特性提出沿挤压、轧制主变形方向首先施加一定量的压缩预变形，然后采用感应加热淬火，从而达到降低镁合金加工材的拉压不对称性、改善塑性变形能力的目的。该方法简单可行，效果明显，可使用目前工业上广泛应用的感应热处理设备，不增加额外投资，而且处理时间短、生产效率高，成本低，适用范围广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于镁合金加工
，特别涉及。
技术介绍
镁合金具有重量轻、比强度高、减震降噪、易于回收等优点，在3C、航空航天、交通运输等领域具有广阔的应用前景。但是，由于镁及其合金具有密排六方晶体结构，室温下只有基面滑移系开动、且基面滑移的临界分切应力远小于其它滑移系，因此镁合金在挤压、轧制等变形加工之后往往具有强烈的基面织构，导致镁合金加工材显示明显的各向异性，即拉压不对称性。具有这样拉压不对称性的镁合金材料在后续成品的制备加工(即二次成型加工)过程中，例如冲压成汽车车身覆盖件、笔记本电脑外壳等，将恶化成型性能、造成严重的产品缺陷。这一问题大大阻碍了镁合金材料的广泛应用。为了解决上述镁合金材料的拉压不对称性，目前采用的方法有 两种，一种是在镁合金中添加稀土元素，即采用稀土合金化通过形成稀土织构来减弱镁合金基面织构。但是，由于稀土价格昂贵，稀土镁合金无法大范围推广应用于民用产品。另一种是采用多向反复变形的方式，通过晶粒细化或织构漫散来改善镁合金材料的成型性能，但是该方法生产效率低、工序多、工艺复杂，且仅限于小尺寸材料的加工处理。如何提供一种简单有效、可用于常规挤压、轧制等变形加工的、降低镁合金材料拉压不对称性的工艺方法，是使镁合金变形材得到广泛应用的瓶颈技术之一。
技术实现思路
针对目前镁合金挤压、轧制变形材易于出现基面织构、难以进行二次成型加工的问题，本专利技术的目的是提供一种简单有效、可用于常规挤压、轧制等变形加工的、降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺。实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，其特征在于，该工艺方法是依据孪晶变形特性提出沿挤压、轧制主变形方向首先施加一定量的压缩预变形，然后采用感应加热和淬火的方法；具体步骤包括: 将经常规挤压、轧制加工而成的镁合金变形材，沿主变形方向施加5 10%应变量的压缩变形； 然后，对预变形的镁合金变形材，采用感应加热方式加热至35(T450°C，在该温度下停留5秒10分钟； 再对感应加热处理后的镁合金变形材进行水淬淬火，水温6(T70°C。进一步，所述镁合金变形材为AZ (Mg-Al-Zn)系、ZK (Mg-Zn-Zr)系或Mg-Mn系镁I=1-Wl O相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果: 1)本专利技术提出将经常规挤压、轧制加工而成的镁合金变形材，沿主变形方向施加5 10%应变量的压缩变形。如
技术介绍
中所述，镁合金在挤压、轧制等变形加工之后呈现基面织构，在沿主变形方向的压缩力的作用下，将在镁基体中激发大量(IC)Tg拉伸孪晶。基面织构越强烈，越容易出现{10T21拉伸孪晶。随后，对这种具有孪晶结构的镁合金变形材进行感应加热并短时保温使材料内外表面均达到35(T450°C。感应加热是在交变电场的作用下利用金属材料自身的感生电流加热，瞬间即可快速升温至预定温度。在这样的快速加热、短时保温的感应热处理过程中，由于原子来不及扩散，因而原有变形材的晶粒尺寸和孪晶结构仍保持不变，与此同时材料中的空位缺陷浓度则大幅度增加。进一步，通过水淬淬火将这些空位保留下来。研究表明，空位的存在将大大降低激发孪晶所需的临界分切应力，并可在更低的应力作用下生长和持续引发周围基体产生变形孪晶。因此，这种具有过饱和空位的孪晶结构镁合金使其塑性变形能力得到明显提高，合金在室温成型时的拉压不对称性显著降低，成型性能明显改善。2)本专利技术降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺方法依据孪晶变形特性提出，应用范围广，适用于常规挤压、轧制等变形加工材，同时适用于易于出现基面织构的、难以进行二次成型加工的所有镁合金系，包括商业化AZ (Mg-Al-Zn)系、ZK (Mg-Zn-Zr)系和Mg-Mn系等镁合金。3)本专利技术降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺方法，工艺简单可行，可使用目前工业上广泛应用的感应热处理设备，不增加额外投资，而且处理时间短、生产效率高，工艺成本低。附图说明图1是Mg-1.8Mn合金挤压棒材沿挤压方向压缩10%的金相显微组织照片； 图2是Mg-1.5Zn-0.6Zr合金挤压棒材沿挤压方向预压缩变形5%的金相显微组织照片; 图3是孪晶结构Mg-1.5Zn-0.6Zr合金棒材400°C感应热处理后的金相显微组织照片。具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1:采用半连续铸造工艺得到的Mg-1.8Mn合金铸锭，经车皮、均匀化处理后，在卧式挤压机上挤压成Φ16_的棒材，挤压后空冷至室温。力学性能测试表明，该棒材拉伸屈服强度为175 1^&，压缩屈服强度为6610^，拉压比为2.65。将上述挤压棒材沿挤压方向压缩10%，图1显示镁合金中产生了大量的孪晶结构。将具有孪晶结构的Mg-1.8Μη合金棒材进行感应热处理，分别加热至352°C、390°C、433°C，并短时保温5s，随后于70°C的温水中进行水淬。分别测试加热至不同温度的合金棒材的室温拉伸和室温压缩力学性能，结果如表I所示。从表I可以看出，经过本专利技术所提出的降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺处理后，Mg-1.8Mn合金棒材的拉压比降低到1.51 1.66,与处理前的拉压比相比，降低了 37 43%，拉压不对称性得到明显改善。力学性能测试结果还显示，处理前的合金棒材发生断裂时的拉伸和压缩应变分别为7%和19% ;经过本专利技术的感应热处理工艺处理后，加热至上述不同温度的合金棒材发生断裂时的拉伸和压缩应变分别达到26 30%和14 16%，表明合金的塑性变形性能有了明显改善。表I采用本专利技术方法处理后Mg-ι.SMn合金棒材的室温拉伸和压缩力学I能权利要求1.,其特征在于,该工艺方法是依据孪晶变形特性提出沿挤压、轧制主变形方向首先施加一定量的压缩预变形，然后采用感应加热和淬火的方法；具体步骤包括: 将经常规挤压、轧制加工而成的镁合金变形材，沿主变形方向施加5 10%应变量的压缩变形；然后，对预变形的镁合金变形材，采用感应加热方式加热至35(T450°C，在该温度下停留5秒 10分钟；再对感应加热处理后的镁合金变形材进行水淬淬火，水温60 0C 70。。。2.根据权利要求1所述的降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺方法，其特征在于 ，所述镁合金变形材为AZ (Mg-Al-Zn)系、ZK (Mg-Zn-Zr)系或Mg-Mn系镁合金。全文摘要本专利技术涉及，针对目前镁合金挤压、轧制变形材易于出现基面织构、难以进行二次成型加工的问题，依据孪晶变形特性提出沿挤压、轧制主变形方向首先施加一定量的压缩预变形，然后采用感应加热淬火，从而达到降低镁合金加工材的拉压不对称性、改善塑性变形能力的目的。该方法简单可行，效果明显，可使用目前工业上广泛应用的感应热处理设备，不增加额外投资，而且处理时间短、生产效率高，成本低，适用范围广。文档编号C22F1/06GK103194702SQ201310144920公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月24日 优先权日2013年4月24日专利技术者张静, 刘敏, 帅林飞 申请人:重庆大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低镁合金材料拉压不对称性的感应热处理工艺方法，其特征在于，该工艺方法是依据孪晶变形特性提出沿挤压、轧制主变形方向首先施加一定量的压缩预变形，然后采用感应加热和淬火的方法；具体步骤包括：将经常规挤压、轧制加工而成的镁合金变形材，沿主变形方向施加5~10%应变量的压缩变形；然后，对预变形的镁合金变形材，采用感应加热方式加热至350~450℃，在该温度下停留5秒?~10分钟；再对感应加热处理后的镁合金变形材进行水淬淬火，水温60℃~70℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张静，刘敏，帅林飞，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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