[發明專利]鎂合金快速時效與拉伸矯直同步復合工藝

有效

• 申請號: 201210392031.7
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102925830A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王小紅;閆靜;張丁非;柴森森;齊福剛
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C22F1/06
• 分類號: C22F1/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 霍本俊

技術領域

?本發明涉及一種鎂合金材料的熱處理工藝，特別涉及一種鎂合金快速時效與拉伸矯直同步復合工藝。

背景技術

鎂合金常采用固溶時效的方法來改善或調整其力學性能和加工性能，但是由于合金元素的擴散和合金相的分解過程極其緩慢，因此，固溶和時效處理時間都較長。固溶及時效處理時，加熱會導致鎂合金強度降低及應力釋放或消除，鎂合金工件尤其是棒材或板材等長徑比或長厚比大的鎂合金工件在自重及應力作用下容易變形，甚至導致鎂合金工件彎曲。目前通常采用在固溶時效加熱時選擇合適的支撐方法、適當的放置位置或利用專門的夾具和支架來減輕或消除鎂合金工件的變形。對棒材或板材等長徑比或長厚比大的工件通常在固溶處理后人工時效前進行矯直，以滿足工件的使用要求。鎂合金矯直通常是熱矯直，矯直溫度通常在300℃以上。

上述固溶后矯直再人工時效的工藝存在的主要問題是：

1）矯直和時效分成兩個工序，需要分別加熱，工序復雜、能耗高，并且時效時間長達數小時或十幾小時；

2）固溶矯直后再時效可能會造成鎂合金工件的二次彎曲變形。

發明內容

?有鑒于此，本發明提供了一種鎂合金快速時效與拉伸矯直同步復合工藝，能夠簡化工序，節約能源，并且能夠大大縮短時效時間，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形。

本發明的鎂合金快速時效與拉伸矯直同步復合工藝，將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定，然后通電將鎂合金工件加熱至170~250℃，保溫20~40min，再對鎂合金工件進行拉伸矯直，拉伸矯直完成后松開鎂合金工件，鎂合金工件自然冷卻。

進一步，將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定后，通電將鎂合金工件加熱至180~220℃，保溫30~35min。

進一步，所述鎂合金工件為鎂合金棒材或鎂合金板材。

本發明的有益效果在于：本發明先將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定，鎂合金工件加熱時會因熱膨脹而受到來自兩端夾持裝置的壓力，通過將加熱溫度調整至適宜的時效溫度范圍，并且在應力作用下保溫一段時間，使這個存在壓力作用的加熱過程成為一個壓力應變時效過程；鎂合金工件拉伸矯直時，矯直的過程同時也成為一個存在拉應力作用的拉力應變時效過程；拉伸矯直完成后松開鎂合金工件，鎂合金工件自然冷卻也是一個時效過程。

因此，本發明將矯直和時效工藝合二為一，矯直和時效同時進行，只需要一次加熱，簡化了工序，節約了能源，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形；并且在先壓力后拉力的應變時效過程中，加速了Al等與基體材料鎂半徑相當的元素的運動，加速了時效，使時效時間由傳統時效的數小時或十幾小時下降為約0.5小時-1小時。?

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為拉伸矯直機的結構示意圖；

圖2為AZ31鎂合金工件經過實施例1工藝處理前的微觀組織照片；

圖3為AZ31鎂合金工件經過實施例1工藝處理后的微觀組織照片；

圖4為圖3中白色相的透射電鏡衍射斑。

具體實施方式

以下將參照附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。

實施例1

圖1為拉伸矯直機的結構示意圖，如圖所示，拉伸矯直機1的兩端夾具2上安裝正負電極3，該正、負電極3的另一端與外加的變壓器4相連。本實施例的鎂合金快速時效與拉伸矯直同步復合工藝為：將已固溶處理的AZ31鎂合金工件5的兩端用夾具2夾持固定，此時安裝在夾具2上的正、負電極3與鎂合金工件5通過夾具2緊密接觸，并通過變壓器4形成閉合電路，然后通電將鎂合金工件5加熱至180℃，保溫30min，再對鎂合金工件5進行拉伸矯直，拉伸矯直完成后松開鎂合金工件5，鎂合金工件5自然冷卻。

對比實施例1工藝處理前、后AZ31鎂合金工件的微觀組織（圖2、圖3），發現經過實施例1工藝處理后AZ31鎂合金工件的微觀組織中增加了大量白色第二相，采用透射電鏡對該白色相進行標定，表明該析出相為Mg₁₇Al₁₂相（圖4）。

實施例1的結果表明，實施例1同時進行了矯直和時效處理，析出了時效相，鎂合金工件存在壓力作用的加熱過程成為一個壓力應變時效過程，矯直的過程同時也成為一個存在拉應力作用的拉力應變時效過程，鎂合金工件自然冷卻也是一個時效過程，簡化了工序，節約了能源，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形，并且使時效時間由傳統時效的數小時或十幾小時下降為約0.5小時。?