[發明專利]半固態鎂合金流變成型方法

無效

• 申請號: 200910084881.9
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101554654A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 仝仲盛;李勝凱;肖莉;衛亞平;白夏冰;劉新元;劉國棟;張明峰
• 申請（專利權）人: 北京廣靈精華科技有限公司
• 主分類號: B22D17/30
• 分類號: B22D17/30
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所
• 代理人: 史 霞

技術領域

本發明涉及一種半固態鎂合金加工方法，尤其涉及一種半固態半固態鎂合金流變成型方法。

背景技術

1970年美國麻省理工學院發現半固態合金材料的加工黏滯性低，且其流動性可經加剪應力加以控制。金屬半固態成型是利用金屬結晶粒周圍產生少許液態，但仍維持金屬固態外形的情形下加以塑性加工成型的一種技術。因為變形主要根據晶粒間的滑動與轉動來達到，有別于一般鍛造需要使晶粒產生差排移動的塑性變形，因此成型性比鍛造要容易得多，同時又具有鍛造的優點。與傳統的壓鑄成型技術比較，半固態成型具備充型平穩，無湍流和噴濺，加工溫度低，凝固收縮小等優點，因而鑄件尺寸精度高，而且成型件的表面平整光滑，鑄件內部組織致密、晶粒細小。此外，由于金屬半固態成型的加工溫度較低，及對模具的熱沖擊相對減少，有助延長模具壽命，加上成件凝固時間短，有利提高生產量及縮短生產周期等許多優點。半固態金屬成型技術已經得到了迅速發展，成為國際最為活躍的研究和開發領域之一

目前，一般工業應用的半固態鎂合金成型工藝屬于觸變成型，對于鎂合金來說，利用觸變成型工藝可以生產高品質的零件，但工藝流程長、同時，特殊的鎂合金原料價格較高，因為需要采用特殊設備和坯料制造鎂合金顆粒，制備工藝比較復雜。

為了解決半固態鎂合金觸變成型的工藝缺點，進一步降低鎂合金零件的生產成本，半固態鎂合金的流變成型技術成為目前國際上的主攻方向。采用鎂合金流變成型工藝，將可大大縮短生產的工藝流程，大幅度減少設備投資，最終將會顯著降低半固態鎂合金成型件的生產成本。

而半固態鎂合金的流變成型之所以會成為未來的發展方向，主要是因為流變成型更有利于控制鎂合金材料結構組織，以改善鎂合金材料機械性能。

發明內容

鑒于上述各項優點，本發明的目的在于：

第一：提供一種能使鎂合金材料產生大量變形且加工快速的方法，達到改善鎂合金材料機械性能的效果。

第二：待加工的鎂合金材料能夠連續進行流變成型，由此能夠提高效率。

本發明的方法所采用的工藝流程如下：

本發明的半固態鎂合金流變成型方法，包括以下步驟：通過螺旋推進器將固體鎂合金型材傳送至金屬熔化通道中；通過設于該金屬熔化通道外部的加熱裝置，將所述固體鎂合金型材加熱至超過液相溫度80～90氏度，以形成鎂合金熔液；將鎂合金熔液分流至被加熱到與鎂合金熔液溫度相同的至少兩個通道支管中，在所述通道支管中向所述鎂合金熔液施加壓力，使所述鎂合金熔液在所述通道支管中分流變形；將通過分流變形的鎂合金熔液引入到冷卻通道中，并在該冷卻通道中冷卻至半固態鎂合金，其中固體含量為5～7％，隨后將冷卻通道中的半固態鎂合金引入到與所述半固態鎂合金溫度相同的另外至少兩個通道支管中，以再次在所述另外至少兩個通道支管中向所述鎂合金熔液施加壓力，直到獲得所需鎂合金性質；將再次被施壓的鎂合金熔液引入到預擠壓容器中，并在該預擠壓容器中再次冷卻至半固態鎂合金，此時固體含量為35～55％，將所述半固態鎂合金擠壓至模具中，以形成所需尺寸形狀。

優選的是，本發明的半固態鎂合金流變成型方法，其中，向所述鎂合金熔液施加壓力時，是沿多個彼此相對的方向以相等力施加，以確保施壓的平衡性。

優選的是，本發明的半固態鎂合金流變成型方法，其中，所述固體鎂合金型材的成分是：Al?6.5～7.0重量％；Cu?1.5～3.0重量％；Zn?2.0～2.5重量％；Be?0.03重量％；其余為Mg。

優選的是，本發明的半固態鎂合金流變成型方法，其中，所述至少兩個通道支管被加熱到與鎂合金熔液溫度相同的步驟是通過向均勻纏繞在所述至少兩個通道支管外壁上的熱阻絲通電而實現的。

本發明的有益效果是：

第一：采用本發明的半固態鎂合金流變成型方法，由于鎂合金經過了反復的分流變形處理，能夠使得半固態鎂合金具有比較好的機械性能，由此成型的鎂合金零部件的缺陷最小化；

第二：發明人通過反復實驗發現，特別是采用成分為：Al?6.5～7.0重量％；Cu?1.5～3.0重量％；Zn?2.0～2.5重量％；Be?0.03重量％；其余為Mg的固體鎂合金型材通過本發明所述的方法進行流變成型，能夠起到非常好的成型效果。

附圖說明

圖1為本發明所述半固態鎂合金流變成型方法的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明，以使本領域普通技術人員參照本說明書后能夠據以實施。