[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度ZK60A鎂合金圓棒的鍛造工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010814766.9
• 申請(qǐng)日: 2020-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114074157A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳培軍;李占慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)晟雅鎂合金科技有限公司
• 主分類號(hào): B21J5/00
• 分類號(hào): B21J5/00;C21D9/00;C22F1/06;B22C9/22
• 代理公司: 洛陽(yáng)高智達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41169
• 代理人: 徐豐果

一種高強(qiáng)度ZK60A鎂合金圓棒的鍛造工藝，工藝流程步驟為：圓棒的鑄造→圓棒的均勻化熱處理→鍛軋前圓棒熱處理→鍛壓工序；本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單易行，不僅能充分滿足ZK60A鍛軋產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)，同時(shí)還能提高產(chǎn)品的成品率至96％以上，降低了ZK60A鎂合金產(chǎn)品成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鎂合金鍛軋技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度ZK60A鎂合金圓棒的鍛造工藝。

背景技術(shù)

ZK60A鎂合金材料不但具有優(yōu)良的耐有機(jī)物和耐腐蝕，且比強(qiáng)度高，比彈性模量大，散熱好，抗壓及抗震性能好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，有較高的抗壓強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度及良好的成型性和焊接性。目前通常用來(lái)制作機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、飛機(jī)蒙皮、艙門、操作系統(tǒng)的搖臂、支座及飛船、火箭、導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)件等。但在實(shí)際生產(chǎn)中，這種合金如果直接通過(guò)熱軋機(jī)進(jìn)行軋制，其成品率極低，且合金本身所具有的突出性能也不能達(dá)到最佳狀態(tài)，因而不能滿足目前制造領(lǐng)域的需要，只有通過(guò)鍛軋工藝來(lái)提高ZK60A鎂合金的密度及強(qiáng)度，才能滿足多領(lǐng)域制造的需求。整個(gè)鍛軋工藝，包括ZK60A圓棒的鑄造、車銑、探傷、熱處理、再車銑、棒材預(yù)熱溫度、保溫時(shí)間、鍛軋溫度、鍛軋速度及圓棒的變型方向、規(guī)格尺寸等都有嚴(yán)格的要求，現(xiàn)有的鎂合金ZK60A圓棒的鍛軋工藝落后，鍛軋成品率低，性能不穩(wěn)定，因此急需改進(jìn)。

鑒于上述原因，現(xiàn)研發(fā)出一種高強(qiáng)度ZK60A鎂合金圓棒的鍛造工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高強(qiáng)度ZK60A鎂合金圓棒的鍛造工藝，該工藝簡(jiǎn)單易行，不僅能充分滿足ZK60A鍛軋產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)，同時(shí)還能提高產(chǎn)品的成品率至96％以上，降低了ZK60A鎂合金產(chǎn)品成本。

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種高強(qiáng)度ZK60A鎂合金圓棒的鍛造工藝，工藝流程步驟為：圓棒的鑄造→圓棒的均勻化熱處理→鍛軋前圓棒熱處理→鍛壓工序。

第一步，圓棒的鑄造：將1.48-1.52噸鎂含量為99.93％-99.97％的鎂錠放入Φ1000*1600mm的熔化爐坩堝中，并加入23-27kg的二號(hào)溶劑，采用電熱爐加溫熔化，當(dāng)溫度升至730-770℃時(shí)，加入33-37kg的鋯含量為28％-32％的鎂鋯合金并進(jìn)行氬氣攪拌20分鐘，降溫至680-700℃，加入78-82kg鋅含量為97％-99％的鋅錠，再次進(jìn)行攪拌10-20分鐘，并進(jìn)行化學(xué)成分化驗(yàn)，成分合格后，加入15-25kg的精煉劑精煉15-25分鐘，然后再靜置35-45分鐘，開(kāi)啟鑄造機(jī)和冷卻水套，加入15-25kg的五號(hào)精煉劑，制造出Φ500mm的ZK60A鎂合金圓棒；

第二步，圓棒的均勻化熱處理：將Φ500mm的ZK60A鎂合金鑄棒進(jìn)行鋸切，鋸切長(zhǎng)度為：每段890-910mm，并進(jìn)行車銑，形成鎂合金圓棒，經(jīng)過(guò)數(shù)字超聲波探傷無(wú)缺陷后，放入電阻爐內(nèi)進(jìn)行均勻化熱處理，熱處理時(shí)間為10-14個(gè)小時(shí)，具體步驟為：在280-320min內(nèi)將爐膛溫度升至280-320℃，保溫100-140min，再在40-80min內(nèi)將爐膛溫度升至350-410℃，保溫220-260min，之后關(guān)閉電阻爐電源，自然降溫280-320min，然后將爐蓋打開(kāi)，自然降溫到常溫，將圓棒移出爐膛外，待下一步加工；

第三步，鍛軋前圓棒熱處理：鍛軋前首先將鎂合金圓棒放置在天然氣加熱爐中，進(jìn)行20-24個(gè)小時(shí)的升溫?zé)崽幚?，具體步驟為：在340-380min內(nèi)將爐膛溫度升至300-400℃并保溫，再在450-520min內(nèi)將爐膛溫度升至340-440℃并保溫，再在450-530min內(nèi)將爐膛溫度升至360-460℃并保溫，待出爐鍛軋；