[發(fā)明專利]一種高性能鎂合金管材的擠壓加工方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811587031.6
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN109702028A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張華;白曉青;王利飛;樊建鋒;張強(qiáng);董洪標(biāo);許并社
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C23/00
• 分類號(hào): B21C23/00;B21C23/21;B21C23/32;B21C25/02;B21C29/00;B21C31/00;B21C43/00;B08B3/12;C22F1/06;B24B1/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;曹一杰

1.一種高性能鎂合金管材的擠壓加工方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）精選材料、化學(xué)試劑

使用的化學(xué)物質(zhì)材料為鎂合金棒材、丙酮、無水乙醇、高溫石墨粉、機(jī)油、砂紙

（2）均勻化熱處理鎂合金棒材坯料

在熱處理爐中對鎂合金棒材坯料（21）進(jìn)行均勻化熱處理，加熱溫度400℃，保溫時(shí)間2h，取出后在空氣中緩慢冷卻；

（3）預(yù)處理鎂合金棒材坯料

（4）配置高溫石墨潤滑劑

用量筒量取1000ml的機(jī)油倒入到燒杯中，用藥匙與電子天平量取600克的高溫石墨粉加入到燒杯中，并用玻璃棒充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颍渲贸筛邷厥珴櫥瑒?/p>

（5）預(yù)熱鎂合金棒材坯料

開啟真空氣氛加熱爐，將溫度設(shè)定為200℃-550℃，達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，將鎂合金棒材坯料21放入真空氣氛加熱爐內(nèi)，保溫0.5h-5h；

（6）擠壓鎂合金棒材坯料

鎂合金棒材坯料（21）的擠壓加工是在臥式擠壓機(jī)（2）上進(jìn)行的，是在加熱的擠壓凹模（17）內(nèi)，在固定擠壓凸模（18）與擠壓凸模（14）的作用下完成的；

①制備擠壓模具

固定擠壓凸模（18）用H13鋼制備，呈圓柱狀，在固定擠壓凸模（18）縱向外壁部位設(shè)置有縱截面呈波紋狀的剪切臺(tái)階，且該固定擠壓凸模外壁上的剪切臺(tái)階（27）的內(nèi)角為光滑倒圓角、范圍為90-120°，外角為尖角、范圍為120-150°，固定擠壓凸模（18）外表面粗糙度為Ra0.04-0.10μm；

擠壓凹模（17）用H13鋼制備，呈圓筒狀，在擠壓凹模（17）縱向內(nèi)壁部位設(shè)置有縱截面呈波紋狀的剪切臺(tái)階，且該擠壓凹模內(nèi)壁上的剪切臺(tái)階（26）的內(nèi)角為光滑倒圓角、范圍為120-150°，外角為尖角、范圍為90-120°，模腔內(nèi)表面粗糙度為Ra0.04-0.10μm；擠壓凹模（17）套在固定擠壓凸模（18）上，固定擠壓凸模（18）頂端左側(cè)的擠壓凹模（17）模腔為柱狀擠壓通道（25）；擠壓凹模內(nèi)壁上的剪切臺(tái)階（26）與固定擠壓凸模外壁上的剪切臺(tái)階（27）之間形成波紋狀剪切擠壓通道（19）；擠壓凹模（17）的內(nèi)壁與固定擠壓凸模（18）的外壁在波紋狀剪切擠壓通道（19）的右側(cè)形成右擠壓通道（24）；擠壓凹模（17）的內(nèi)壁與固定擠壓凸模（18）的外壁在波紋狀剪切擠壓通道（19）的左側(cè)形成左擠壓通道（23）；

擠壓凸模（14）用H13鋼制備，橫截面呈圓形；擠壓凸模（14）與柱狀擠壓通道（25）相配合，擠壓凸模（14）外壁的粗糙度為Ra0.04-0.10μm；

②固定擠壓模具

在擠壓凹模（17）的內(nèi)壁、固定擠壓凸模（18）的外壁上涂抹高溫石墨潤滑劑，將擠壓凹模（17）與固定擠壓凸模（18）連接起來，安裝在臥式擠壓機(jī)的左、右固定支架（15、16）內(nèi)，并置于加熱套（20）內(nèi)，將擠壓凸模（14）伸入到擠壓模具的柱狀擠壓通道（25），安裝牢固，連接關(guān)系正確，按序操作；

③開啟加熱套（20），加熱擠壓模具，將溫度設(shè)定為200℃-550℃，達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)保溫0.5h-5h；

④放置鎂合金棒材坯料

在預(yù)熱后的鎂合金棒材坯料（21）的表面涂抹高溫石墨潤滑劑以潤滑，退出擠壓凸模（14），將鎂合金棒材坯料（21）置于擠壓模具的柱狀擠壓通道（25），然后將擠壓凸模（14）伸入到擠壓模具的柱狀擠壓通道（25），接觸鎂合金棒材坯料（21）；

再次進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為0.5h-5h；

⑤打開擠壓伸縮壓頭開關(guān)（7），啟動(dòng)擠壓伸縮壓頭（13），使擠壓凸模（14）右行，對預(yù)先置于擠壓模具柱狀擠壓通道（25）的鎂合金棒材坯料（21）進(jìn)行擠壓，鎂合金棒材坯料（21）在擠壓凸模（14）的作用下向右流動(dòng)，在固定擠壓凸模（18）左側(cè)頂端發(fā)生塑性變形，鎂合金棒材坯料（21）逐漸變?yōu)殒V合金管材（22），晶粒組織被初步細(xì)化；隨著擠壓凸模（14）的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，鎂合金管材（22）進(jìn)入波紋狀剪切擠壓通道（19），且管材通過波紋狀剪切擠壓通道（19）前后的直徑不變，在多個(gè)剪切臺(tái)階作用下坯料流速產(chǎn)生差異，發(fā)生多次剪切變形，晶粒組織被持續(xù)細(xì)化，且晶粒c軸不斷發(fā)生傾轉(zhuǎn)弱化基面織構(gòu)；當(dāng)擠壓凸模（14）接觸到固定擠壓凸模（18）時(shí)，擠壓伸縮壓頭（13）停止推進(jìn)，完成擠壓；

⑥擠壓完畢后，關(guān)閉加熱套（20），退出擠壓凸模（14），取出高性能鎂合金管材，使之大空氣中冷卻。