[發(fā)明專利]一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611037633.5
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN106756680B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 王昌;于振濤;王云;劉漢源;張亞峰;王嵐
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C22F1/06
• 分類號: C22F1/06
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發(fā)明公開了一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法，該方法為：將鎂合金棒坯在一定溫度下進行多道次熱旋鍛，得到直徑不大于10mm的鎂合金棒材，所述鎂合金棒材的抗拉強度大于290MPa，所述鎂合金棒材的屈服強度大于250MPa，所述鎂合金棒材的累積壓縮率為60％～98％，其中當熱旋鍛的累積壓縮率超過70％時進行中間退火處理，相鄰兩次中間退火處理之間的累積壓縮率為70％～85％。本發(fā)明采用在線加熱、連續(xù)熱旋鍛的方法加工鎂合金小規(guī)格棒材，具有溫控準確，熱效率高，棒材性能均勻穩(wěn)定、直線度高的特點。此外，采用本發(fā)明加工鎂合金棒材能提高其單道次的壓縮率，細化晶粒、破碎第二相，從而大幅度提升棒材的強度。

技術領域

本發(fā)明屬于有色金屬的成型加工技術領域，具體涉及一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的熱旋鍛方法。

背景技術

金屬棒材是一種應用廣泛的型材，高強度的鎂合金棒材作為可降解金屬型材具有良好的應用前景。目前，鎂合金棒材主要通過鑄造和擠壓的方法加工。鑄造鎂合金晶粒粗大且力學性能較差。相比而言，擠壓制備的鎂合金棒材晶粒細小且具有更高的強度和塑性。然而，擠壓直徑10mm以下的小規(guī)格鎂合金棒材對模具要求較高且模具損耗嚴重，而且擠壓出的棒材直線度較差。塑性變形是提升鎂合金力學性能尤其是強度的重要方法。然而，鎂合金為密排六方晶體結構，室溫變形易發(fā)生開裂，高溫變形又易發(fā)生晶粒長大和熱裂，適當?shù)淖冃螠囟葏^(qū)間窄。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法。該方法利用旋鍛加工方法的高頻次鍛壓，細化組織，從而大幅度提升鎂合金棒材的強度。采用本發(fā)明的方法加工的鎂合金小規(guī)格棒材，其抗拉強度和屈服強度較擠壓制備的可分別提升33％～44％和33％～50％。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法，其特征在于，該方法為：將直徑不大于50mm的鎂合金棒坯在溫度為280℃～380℃的條件下進行多道次熱旋鍛，得到直徑不大于10mm的鎂合金棒材，所述鎂合金棒材的抗拉強度大于290MPa，所述鎂合金棒材的屈服強度大于250MPa，所述熱旋鍛的道次壓縮率為15％～40％，所述鎂合金棒材的累積壓縮率為60％～98％，其中當熱旋鍛的累積壓縮率超過70％時進行中間退火處理，相鄰兩次中間退火處理之間的累積壓縮率為70％～85％，所述中間退火處理的溫度為200℃～450℃，所述退火處理的保溫時間為20min～60min。

上述的一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法，其特征在于，所述鎂合金棒坯熱旋鍛之前，在所述鎂合金棒坯外均勻涂抹潤滑劑，所述潤滑劑由石墨粉、二硫化鉬和黃油按照2:1:(10～15)的質量比混合而成。

上述的一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法，其特征在于，每道次熱旋鍛和中間退火熱處理后均對鎂合金棒坯進行機械打磨。

上述的一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法，其特征在于，所述熱旋鍛過程中控制旋鍛機頭主軸的轉速為200r/min～400r/min。

上述的一種高強度鎂合金小規(guī)格棒材的加工方法，其特征在于，所述熱旋鍛的送料速度為0.2m/min～2m/min。

本發(fā)明制備高強度鎂合金小規(guī)格棒材過程中，壓縮率指棒材壓變形所產(chǎn)生的變形百分比，計算公式為：(A₀-A₁)×100％/A₀，其中A₀為變形前棒材的截面積，A₁為變形后棒材的截面積，道次壓縮率指經(jīng)過一道次加工后棒材所產(chǎn)生的變形百分比，累積壓縮率指經(jīng)過若干道次之后棒材累積產(chǎn)生的變形百分比。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明采用熱旋鍛法制備鎂合金小規(guī)格棒材，該方法利用旋鍛加工的高頻次鍛壓和熱加工下鎂合金可產(chǎn)生較大的壓變形，細化組織，從而大幅度提升鎂合金棒材的強度。