[發明專利]一種雙模態組織Mg-6Zn-0.45Zr合金制備方法

在審

• 申請號: 201810516089.5
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108396214A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 吳遠志;周小桃;李慶芬;劉偉;鄧彬;葉拓
• 申請（專利權）人: 湖南工學院
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22F1/06
• 代理公司: 長沙明新專利代理事務所(普通合伙) 43222
• 代理人: 徐新

一種雙模態組織Mg?6Zn?0.45Zr合金制備方法，包括合金的熱處理和熱加工，所述合金的熱處理保溫溫度為330±5℃，保溫時間為10±0.5小時，冷卻方式為空冷；所述合金的熱加工溫度為250±5℃，熱加工前保溫時間為10±1分鐘，熱加工方式為小道次應變高應變速率三向鍛造，鍛造設備為空氣錘，道次間不重復加熱，道次應變量為10±0.5％，變形道次為24道次，冷卻方式為空冷。本發明可制備一種晶粒分布可控的雙模態組織Mg?6Zn?0.45Zr合金，具有優異的綜合力學性能；利用高速變形的溫升效應彌補散熱導致的溫度下降，道次間無須加熱，加工周期短，適于大尺寸塊體Mg?6Zn?0.45Zr合金的生產。

技術領域

本發明涉及一種Mg-6Zn-0.45Zr合金制備方法，具體涉及一種雙模態組織Mg-6Zn-0.45Zr合金制備方法。

背景技術

鎂合金是最輕的金屬結構材料，具有高比強度、高比剛度、良好的減振能力、優良的導熱性和導電性、良好的尺寸穩定性、電磁屏蔽性和易于回收等特性。近年來，隨著能源和環境問題的日益突出，鎂合金作為新型工程材料迅速崛起，逐漸成為鋁合金、鋼鐵和工程塑料等工程材料的理想替代品，在航空航天、交通運輸、武器裝備和電子電器等領域具有重要的應用價值和廣闊的應用前景。

但鎂合金的強度偏低以及高強鎂合金開發的滯后嚴重制約了鎂合金的大規模應用，因此，高強鎂合金的研究和開發成為其滿足工業需求的重要發展方向。獲得雙模態組織是制備高強高韌材料的有效方法，但在高強高韌鎂合金制備中的應用還比較少，且現有方法獲得的雙模態組織多為晶粒隨機分布，組織重復性不高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可重復的晶粒分布可控的雙模態組織Mg-6Zn-0.45Zr合金制備方法，該方法工藝簡單，加工效率高，制備的產品性能優異。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種雙模態組織Mg-6Zn-0.45Zr合金制備方法，包括合金的熱處理和熱加工，所述合金的熱處理保溫溫度為330±5℃，保溫時間為10±0.5小時，冷卻方式為空冷；所述合金的熱加工溫度為250±5℃，熱加工前保溫時間為10±1分鐘，熱加工方式為小道次應變高應變速率三向鍛造，鍛造設備為空氣錘，道次間不重復加熱，道次應變量為10±0.5％，變形道次為24道次，冷卻方式為空冷。

進一步，所述合金為鎂合金塊體材料。

進一步，所述合金的熱處理保溫溫度為330±2℃，更優選330℃。

進一步，所述合金的熱處理保溫時間為10±0.2小時，更優選10小時。

進一步，所述合金的熱加工溫度為250±2℃，更優選250℃。

進一步，熱加工前保溫時間為10±0.5分鐘，更優選10分鐘。

進一步，道次應變量為10±0.2％，更優選10％。

本發明的有益效果在于：

(1)合金的熱處理保溫溫度為330±5℃，保溫時間為10±0.5小時，冷卻方式為空冷，此時合金晶界上連續網狀分布的第二相基本溶入基體中，并在快速冷卻的過程中來不及析出，基本獲得單相固溶體，保證合金的塑性成形能力。

(2)合金的熱加工溫度為250±5℃，熱加工前保溫時間為10±1分鐘，在此溫度下變形可以同時啟動基面滑移、柱面滑移和錐面滑移，同時在不發生晶粒長大的情況下保證材料芯部和表面溫度的一致，為后續成形的順利進行提供保證