[發明專利]一種改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置及鍛坯加工方法

有效

• 申請號: 202110431794.7
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113102540B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 羅駿;高平平;閆啟月;吳安如
• 申請（專利權）人: 湖南工程學院
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 康偉

本發明公開了一種改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置及鍛坯加工方法，包套裝置包括，包套件，所述包套件具有容置腔；以及，密封件，所述密封件密封所述容置腔的開口；其中，所述包套件內壁具有凸起。本發明通過在鎂合金坯料外面包裹一層包套，利用包套改善鍛造過程中鎂合金坯料所受的應力狀態，同時在包套內側制作圓弧，進而在鍛造過程中引入彎曲變形，提高鎂合金坯料變形的均勻程度。

技術領域

本發明屬于有色金屬塑性加工技術領域，具體涉及到一種改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置及鍛坯加工方法。

背景技術

鎂合金材料作為二十一世紀綠色金屬材料，在交通運輸、通訊和3C電子產品中受到越來越多的關注。但是鎂合金的室溫加工性能較差，增加了成形的難度和成本，不利于其大規模工業化應用。

鍛造作為制備鎂合金塊體材料的一種快速高效方法具有成本低、適用性強等諸多優點，但是鍛造鎂合金時容易出現組織變形不均勻，邊緣容易開裂，以及鍛造過程溫度降低迅速等問題，導致鎂合金鍛造易于開裂，組織性能不均勻。

Mg-Zn-Ca鎂合金由于其不含稀土元素，同時堿土元素Ca具有類似稀土元素的弱化鎂合金織構的效果并顯著提高室溫塑性和成形性能，因而備受青睞。但是現有Mg-Zn-Ca合金絕大部分采取熱擠壓的方法進行加工，存在擠壓速度慢，產品尺寸小及對設備要求高等各種問題。采用熱軋制的方法進行加工時也只能針對一些低Zn/Ca含量的合金，例如，中國專利公開號CN106148784公開了一種低成本室溫高塑性變形鎂合金材料及其制備工藝，專利中Zn元素含量較低(＜1wt.％)，以及合金元素總含量小于3wt.％，導致變形鎂合金板材的強度不高，且耐腐蝕性能也不佳。高Zn/Ca含量的Mg-Zn-Ca鎂合金，由于其組織中存在大量網狀Ca₂Mg₆Zn₃相或Mg₂Ca相，嚴重影響鎂合金的高溫加工性能，極容易導致板材軋制加工過程中的提前開裂。此外，通過相圖計算發現平衡態條件下Mg-Zn-Ca合金的液相線溫度隨著Zn含量的增加而逐漸降低，因此提高熱加工溫度會導致Mg-Zn-Ca合金中出現液相成分，進一步惡化其熱加工性能。

綜上所述，具有力學性能高強高韌潛力的高Zn/Ca含量的Mg-Zn-Ca鎂合金，其高溫熱加工性能很差，而低溫下由于非基面滑移等變形機制啟動受限導致其加工性能更差，最終導致該類型鎂合金高溫、低溫均難以加工的困境。因此，開發一種改善其熱加工性能的方法對擴大上述鎂合金的工程化應用具有重要意義。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有技術中存在的問題，提出了本發明。

本發明的目的是提供一種改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置，本發明通過在鎂合金坯料外面包裹一層包套，利用包套改善鍛造過程中鎂合金坯料所受的應力狀態，同時在包套內側制作圓弧，進而在鍛造過程中引入彎曲變形，提高鎂合金坯料變形的均勻程度。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：一種改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置，包括，

包套件，所述包套件具有容置腔；以及，

密封件，所述密封件密封所述容置腔的開口；

其中，所述包套件內壁具有凸起。

作為本發明改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置的一種優選方案，其中：所述凸起沿容置腔延伸，且所述凸起之間連續過渡。

作為本發明改善鎂合金高溫加工性能的包套裝置的一種優選方案，其中：所述凸起的截面呈圓弧狀，所述凸起的截面直徑為4～10mm，所述凸起的高度為2～5mm，所述凸起的表面粗糙度為Ra0.4～Ra3.2。