[發(fā)明專利]獲取大脹形高度鎂合金成形件的塑性加工成形方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210285922.2
• 申請(qǐng)日: 2012-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN102773328A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周建忠;謝小江;陳寒松;黃舒;陳松玲;季信露;楊晶;左立黨;安中偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D26/06
• 分類號(hào): B21D26/06
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提出一種在室溫條件下得到較大脹形高度鎂合金成形件的塑性成形方法，具體地說是利用電致塑性激光沖擊成形技術(shù)增大鎂合金板材的成形極限與沖壓高度，得到具有較大脹形高度成形件的鎂合金板材塑性加工成形方法。

背景技術(shù)

鎂合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的綠色工程材料”，在航空航天、汽車、電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，然而由于鎂合金為密排六方晶體結(jié)構(gòu)，在常溫下只有基面{0001}三個(gè)滑移系數(shù)可以發(fā)生變形，因此在室溫下塑性加工性能很差，這是鎂合金塑性加工成形方法較少的重要原因，也是限制鎂合金成形件脹形高度的一個(gè)重要原因。因此，如何使鎂合金板材在較低溫度（<100°C）下或者在室溫下通過塑性成形加工技術(shù)來改善鎂合金的成形性能，從而增大鎂合金成形件的脹形高度并能同時(shí)提高成形的力學(xué)性能成為當(dāng)今國際上一個(gè)迫切需要解決的問題，也是近幾年競相研究的熱點(diǎn)，更是推進(jìn)鎂合金工業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。

目前鎂合金板材需要在高溫（200°C~750°C）下進(jìn)行成形，如采用溫?zé)岢尚巍鸿T方法來生產(chǎn)，如公開號(hào)為CN1193845C的中國專利，其成形方法是：先用將鎂合金加熱到620°C~720°C，使其熔化；然后將熔化的鎂合金注入到模具中去，最后通過壓鑄機(jī)來壓鑄成形，如公開號(hào)為CN101386946B的中國專利，其成形方法是：先配置好鎂合金中各種元素的含量，然后放入熔煉機(jī)中進(jìn)行熔煉；最后壓鑄成形；雖然上述方法可以制造出大型零件以及各種形狀的復(fù)雜零件，但是也存在著明顯的缺陷：(1)產(chǎn)品規(guī)格尺寸受限、力學(xué)性能較差；(2)各種鑄造缺陷如疏孔、氣孔、縮孔和夾雜難以避免；(3)整個(gè)成形過程中需要用到眾多復(fù)雜的模具。

隨著塑性成形技術(shù)的出現(xiàn)，在一定程度上改善了壓鑄方法的不足，但是由于鎂合金板材在室溫下的成形性能較差，難以完成塑性加工成形。因此，如何提高鎂合金的成形性能，得到較大脹形高度的成形件，是發(fā)展鎂合金塑性加工手段的前提和保障，對(duì)于鎂合金的產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用具有重大意義。國內(nèi)許多學(xué)者進(jìn)行了研究，如公開號(hào)為CN101590501B的中國專利，其采用的方法是溫?zé)犭姶艣_擊成形，先將鎂合金加熱到100°C~300°C，再利用電磁線圈放電產(chǎn)生電磁沖擊力對(duì)鎂合金進(jìn)行沖擊成形，該專利中的技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)在溫?zé)釛l件下對(duì)鎂合金板材進(jìn)行成形，并能增大鎂合金的成形極限和成形件脹形高度，相對(duì)于傳統(tǒng)的溫成形很大的進(jìn)步，克服了單一溫成形在成形速度、模具強(qiáng)度、潤滑等方面的局限性，成形溫度也有大幅度下降，但是該專利所涉及的技術(shù)也有著不足：(1)由于電磁沖擊產(chǎn)生的沖擊力較小，所以導(dǎo)致其成形極限增幅有限，成形件的脹形高度仍然比較小；（2）溫?zé)犭姶艣_擊成形中的加載力難以精確控制，工藝過程控制困難；（3）得到的成形件的強(qiáng)度與韌性（塑性）之間存在彼消此長的矛盾，在強(qiáng)度增加的同時(shí)，韌性有所下降?(4)該專利的加熱方式是通過加熱棒把模具加熱到100°C~300°C，然后通過熱傳導(dǎo)將熱量傳遞給鎂合金板材，這樣模具就長期處于高溫狀態(tài)，不但耗能，而且加速了模具的磨損，工作壽命減短。如公開號(hào)為CN10239223A的中國專利，其成形方法為：通過拉伸或者軋制使鎂合金板材在臨界變形（2%-10%）內(nèi)發(fā)生變形，然后通過退火處理增大鎂合金板材內(nèi)的晶粒尺寸，進(jìn)而提高成形性能，最終得到脹形高度較大的成形件。該方法雖然能夠在室溫下完成鎂合金的成形，且成形性能有所提高，但是通過增大鎂合金內(nèi)部的晶粒尺寸來提高鎂合金的成形性性能會(huì)降低成形件的力學(xué)性能?。如公開號(hào)為：CN1014922797的中國專利，其提高鎂合金成形性能的方法為：通過設(shè)定應(yīng)變速率、變形溫度、延伸量等參數(shù)后，將鎂合金板材置于拉伸設(shè)備上沿軋制方向進(jìn)行拉伸；再進(jìn)行退火處理。通過拉伸變形控制鎂合金板材內(nèi)的結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到提高成形性能的目的，但是成形工藝較復(fù)雜，得到的成形件脹形高度有限。