[發明專利]一種增強增韌型鎂鋁硅鋅合金板的制備方法

有效

• 申請號: 201611015759.2
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN106834845B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 梁偉;鄭留偉;李線絨;衛愛麗
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/03;C22F1/06;C22F1/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 江淑蘭

技術領域

本發明涉及一種增強增韌型鎂鋁硅鋅合金板的制備方法，屬有色金屬合金制備及應用的技術領域。

背景技術

鎂合金是最輕的有色金屬合金，具有質輕、阻尼減震性能好、易加工成型的優點，在航空、航天、交通、通訊、電子工業中得到較廣泛的應用；但鎂合金存在強度低、硬度低、耐腐蝕性能差、熱穩定性差的缺陷，使鎂合金的應用受到很大的局限。

為了提高鎂合金的力學性能，常在鎂合金中摻雜稀土材料，例如釔、釤、鋱等，稀土元素的加入使鎂合金的成本大幅提高，在提高強度的同時，也降低了鎂合金的塑性，使鎂合金的塑性成形變得困難，限制了鎂合金的應用范圍。

發明內容

發明目的

本發明的目的是針對背景技術的不足，在鎂合金中摻雜硅及有色金屬中間合金，經真空熔煉、熱輥軋成型、熱處理回火，制成增強增韌型鎂鋁硅鋅合金板，以提高鎂合金的強度和韌性，擴展鎂合金的應用范圍。

技術方案

本發明使用的化學物質材料為：鎂、鋁、硅、鋅、無水乙醇、氬氣，其準備用量如下：以克、毫升、厘米³為計量單位

制備方法如下：

(1)精選化學物質材料

對制備使用的化學物質材料要進行精選，并進行質量純度控制：

(2)制備鋁硅中間合金

鋁硅中間合金的制備是在真空熔煉爐內進行的，是在中頻感應加熱、氬氣保護下完成的；

①打開真空熔煉爐，用氬氣驅除爐內有害氣體，使爐腔內潔凈；

②稱取鋁塊17.47g±0.001g、硅塊2.53g±0.001g，加入熔煉坩堝內；

③關閉真空熔煉爐，抽取爐內空氣，使爐內壓強達0.1Pa；

④開啟氬氣瓶，向爐內輸入氬氣，氬氣輸入速度100cm³/min,使爐內壓強恒定在1個大氣壓；

⑤開啟中頻感應加熱器，加熱溫度587℃±2℃，加熱時間30min；

在此溫度恒溫保溫，然后停止加熱，使其隨爐冷卻至25℃；

熔煉后為鋁硅中間合金Al-Si；

(3)制備鎂鋁硅鋅合金錠

鎂鋁硅鋅合金錠的制備是在真空熔煉爐內進行的，是在中頻感應加熱、氬氣底吹攪拌下完成的；

①制備開合式模具

開合式模具用工具鋼制作，模具型腔為矩形，型腔表面粗糙度為Ra0.08-0.16μm；

②打開真空熔煉爐，用氬氣驅除爐內有害氣體，使爐內潔凈；

③稱取鎂塊240g±0.01g、鋅塊3.5g±0.001g、鋁硅中間合金塊20g±0.001g，加入熔煉坩堝內；

④在熔煉坩堝底部通入氬氣管；

⑤關閉真空熔煉爐，抽取爐內空氣，使爐內壓強達0.1Pa；

⑥開啟中頻感應加熱器，加熱熔煉坩堝及其內的鎂塊、鋁硅中間合金塊、鋅塊，加熱溫度750℃±2℃，加熱時間30min；

開啟熔煉坩堝底部的氬氣底吹管，向熔煉坩堝內輸入氬氣，氬氣輸入速度200cm³/min；

鎂塊、鋅塊、鋁硅中間合金塊在加熱熔煉過程中將發生合金化反應，反應方程式如下：

式中：MgAlSiZn：鎂鋁硅鋅合金；

⑦熔煉后停止加熱，停止氬氣底吹，使熔液在熔煉坩堝內靜置10min；

⑧澆鑄

打開真空熔煉爐，取出熔煉坩堝，對準預制的開合式模具進行澆鑄；

澆鑄后將開合式模具及其內的鑄件埋入細砂中，進行冷卻至25℃；

⑨開模，取出鑄件，即鎂鋁硅鋅合金錠；

⑩清理清洗

將鎂鋁硅鋅合金錠置于鋼質平板上，用機械對鑄錠周邊及正反表面進行清理，使其光潔；

然后用無水乙醇擦洗鑄錠周邊及正反表面，使其潔凈；

(4)輥軋成型

鎂鋁硅鋅合金錠的輥軋成型軋制是在輥軋機上進行的，是在加熱、輥軋過程中完成的；

①將鎂鋁硅鋅合金錠置于輥軋機的上軋輥和下軋輥之間；

②開啟上軋輥轉動加熱器、下軋輥轉動加熱器，上軋輥加熱溫度200℃，下軋輥加熱溫度200℃；

上軋輥轉動方向為逆時針轉動，轉動轉數為10r/min；

下軋輥轉動方向為順時針轉動，轉動轉數為10r/min；

鎂鋁硅鋅合金錠處于上軋輥和下軋輥之間，由左向右軋制；

鎂鋁硅鋅合金錠軋制為7道次，軋制后為鎂鋁硅鋅合金板；