[發明專利]一種ZK61高強鎂合金鍛件的加工方法

有效

• 申請號: 201710852277.0
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107649628B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 雷文光;韓棟;樊亞軍;葛慶;黃輝;李雪成
• 申請（專利權）人: 陜西華鎂特材科技有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;C22F1/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 許志蛟

本發明公開的一種ZK61高強鎂合金鍛件的加工方法，包括以下步驟：步驟1，將柱狀ZK61鎂合金合金鑄錠進行開坯鍛造，得到第一鍛坯；步驟2，將第一鍛坯反復鐓拔鍛造，得到第二鍛坯；步驟3，將第二鍛坯進行最終成形鍛造，得到ZK61鎂合金半成品鍛件；步驟4，將半成品鍛件進行人工時效熱處理，得到厚度不大于200mm的ZK61高強鎂合金鍛件。本發明加工方法制備的ZK61高強鎂合金鍛件組織均勻、力學性能優異、一致性較好、強度和塑性得到良好匹配，批次穩定性得到有效提高，有很好的實用價值。

技術領域

本發明屬于鎂合金材料加工方法技術領域，具體涉及一種ZK61高強鎂合金鍛件的加工方法。

背景技術

鎂及鎂合金是迄今在工程應用中最輕的金屬結構材料，其密度僅為1.8g/cm³，相當于鋁密度的2/3、鋼密度的1/4；同時，鎂合金具有較高的比強度和比剛度，電磁屏蔽性能優越，阻尼減震性能好，易于加工成形和容易回收，這些優良特性使其被譽為“21世紀綠色工程金屬結構材料”。由于鎂合金在實現輕量化、節能降耗、減少環境污染等方面具有顯著作用，在國防軍事、航空航天、汽車、電子、機械等工業領域以及家庭辦公用品和運動器材等領域正得到日益廣泛的應用。在國防軍工領域，已應用于制造飛機、導彈、飛船、衛星、輕武器等重要武器裝備零件，特別是我國目前大飛機、繞月飛行器、高速軌道交通、電動汽車等大型工程項目的啟動，對鎂合金的應用前景非?？捎^，同時對鎂合金的性能也提出了更高要求。

鎂及鎂合金具有密排六方結構，可開動的滑移系少，塑性成形能力很差，但可以通過晶粒細化來改善鎂合金的強度以及塑性。鎂合金的晶粒細化方法主要包括合金化、快速凝固粉末冶金法、鑄態晶粒細化以及塑性變形等方法。其中，塑性變形主要通過鍛造、軋制、等通道轉角擠壓等工藝來實現。鍛造工藝在鋼以及各類合金中都有較廣泛的應用，能夠有效改善合金的力學性能。然而，由于鎂合金的塑性特性，變形抗力大，對鍛造溫度比較敏感，鍛造過程極易開裂，使其鍛造成形難，制造成本高，導致鎂合金的鍛造產品應用較少，另外目前鎂合金產品尺寸較小，不能生產大規格的結構件，這也是高強鎂合金廣泛應用受限制的一個重要方面。

ZK61鎂合金是目前所有常用鎂合金中強度及比強度最高的，然而ZK61鎂合金存在鑄造熱裂傾向嚴重、塑性差等諸多缺點，使得鎂合金鍛件的成品率非常低，在鍛造過程中經常出現鍛件力學性能不合格，表面裂口等現象。

因此，進一步優化ZK61鎂合金鍛件的熱加工工藝來實現鎂合金強度-塑性的良好匹配，組織性能均勻一致，減小各向異性，提高產品的批次穩定性，已成為ZK61高強鎂合金鍛件加工關鍵技術開發的難點。

發明內容

本發明的目的是提供一種ZK61高強鎂合金鍛件的加工方法，解決了現有ZK61鎂合金在加工過程中，熱裂傾向嚴重、塑性差、鍛件成品率低的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種ZK61高強鎂合金鍛件的加工方法，包括以下步驟：

步驟1，取柱狀ZK61鎂合金鑄錠，開坯鍛造，隨后空冷得到橫截面為正方形的第一鍛坯；

步驟2，取步驟1得到的第一鍛坯，反復鐓拔鍛造，隨后空冷得到橫截面為正方形的第二鍛坯；

步驟3，取步驟2得到的第二鍛坯，進行一火次的最終成形鍛造，隨后空冷得到橫截面為正方形的半成品鍛件；

步驟4，取步驟3得到的半成品鍛件，置于加熱爐中熱處理，取出后空冷，即得到呈長方體的ZK61高強鎂合金鍛件。

本發明的特征還在于，

步驟1中開坯鍛造包括1-2火次操作，每火次的鍛造比均為2.0-3.0。