[發明專利]一種納米晶鎂合金塊的制備方法

有效

• 申請號: 201611074968.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106583740B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 樊建鋒;張強;張華;劉亞芬;董洪標;許并社
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: B22F9/02
• 分類號: B22F9/02;B22F3/105;B22F3/14
• 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

本發明涉及一種納米晶鎂合金塊的制備方法，是針對鎂及鎂合金力學性能低的情況，先將鎂合金粉進行氫化處理，制成納米晶鎂合金粉，然后進行等離子放電燒結，制成納米晶鎂合金塊，此制備方法工藝先進，數據精確翔實，納米晶鎂合金塊金相組織致密性好，晶粒細化，致密度達99.34％，晶粒尺寸≤15nm，拉伸強度達320MPa，均勻性好，是先進的納米晶鎂合金塊的制備方法。

技術領域

本發明涉及一種納米晶鎂合金塊的制備方法，屬高性能輕金屬材料的晶粒細化及增強力學性能的技術領域。

背景技術

鎂及鎂合金是實際應用中低密度的金屬結構材料，在電子、航空航天、電器、交通、國防軍工等領域得到了較廣泛的應用；但由于鑄態鎂合金的強度低、硬度低、塑性差、耐腐蝕性差，使鎂及鎂合金的應用受到了很大的局限。

在鎂及鎂合金的強化方法中，晶粒細化法是有效的一種方法，例如高壓扭轉法，可將鎂及鎂合金晶粒細化到100nm左右，很難達到精尖產品的使用需要，鎂及鎂合金的強化方法還在科學研究中。

發明內容

發明目的

本發明的目的是針對背景技術的狀況，以鎂合金粉為材料，通過氫化脫氫法制備納米晶鎂合金粉，用真空等離子放電燒結技術，制成納米晶鎂合金塊，以達到細化鎂合金晶粒，改善鎂合金力學性能的目的。

技術方案

本發明使用的化學物質材料為：鎂合金粉、碳纖維布、無水乙醇、氫氣、氬氣、其準備用量如下：以克、毫升、毫米、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)、氫化脫氫法制備納米晶鎂合金粉

納米晶鎂合金粉的氫化處理是在氫化爐內進行的，是在加熱、輸氫氣、加壓過程中、外水循環冷卻狀態下完成的；

①、將鎂合金粉置于石英容器中，并在石英容器上部加蓋不銹鋼絲網；

②、將盛有鎂合金粉的石英容器置于氫化爐內，并密閉；

③、抽取氫化爐內空氣，使爐內壓強達5×10^-3Pa，并恒定；

④、開啟氫氣瓶，向氫化爐內輸入氫氣，氫氣輸入速度為100cm³/min，使爐內在氫氣氣氛下壓強恒定在4MPa；

⑤、開啟氫化爐內加熱器，加熱溫度450℃±2℃,加熱時間60min；

開啟氫化爐外水循環冷卻管，進行外水循環冷卻；

⑥、鎂合金粉在氫化爐內，在氫氣加壓4MPa、加熱溫度450℃±2℃下恒溫氫化12h；

⑦、氫化后關閉加熱器，停止加熱，使爐內溫度自然降至70℃，開啟出氣閥，排出氫氣；

⑧、真空加熱，恒溫保溫處理

密閉氫化爐，開啟氫化爐真空泵，抽取爐內空氣，使爐內壓強恒定在5×10^-3Pa；

開啟加熱器，加熱溫度350℃±2℃；

在恒溫恒壓下保溫處理240min；

⑨、關閉加熱器，當爐內溫度降至60℃時，向爐內輸入氫氣，氫氣輸入速度100cm³/min，使爐內壓強恒定在1個大氣壓，恒壓時間30min；