[發(fā)明專利]一種超細晶銅鎂合金及其擠壓工藝和擠壓裝置

在審

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• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114453571A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉晶
• 申請（專利權）人: 武漢正威新材料科技有限公司
• 主分類號: B22D18/02
• 分類號: B22D18/02;B22D27/02;C22C1/02;C22C9/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳熙

本發(fā)明屬于超細晶材料制備領域，具體涉及一種超細晶銅鎂合金及其擠壓工藝和擠壓裝置。該工藝包括如下步驟：1)向上收起豎直壓頭，并向所述下水平通道內伸入所述水平壓頭；2)將銅鎂合金熔體在低過熱度條件下澆鑄到所述上豎直通道內，同時打開電磁攪拌裝置，持續(xù)攪拌所述銅鎂合金熔體；3)在持續(xù)攪拌的情況下待熔體自然冷至200～400℃，然后開啟所述豎直壓頭，垂直擠壓所述銅鎂合金熔體，所述水平壓頭同時以相同速度水平移出，擠壓得到超細晶銅鎂合金。本發(fā)明將電磁攪拌澆鑄與擠壓工藝相結合，實現(xiàn)了熔體半固態(tài)擠壓，較現(xiàn)有的常規(guī)工藝上，可進一步的增加細小晶粒的均勻分布性，從而使材料各部分性能一致。

技術領域

本發(fā)明屬于超細晶材料制備領域，具體涉及一種超細晶銅鎂合金及其擠壓工藝和擠壓裝置。

背景技術

超細晶材料表現(xiàn)出優(yōu)異的物料和力學性能，在工業(yè)領域得到極大用途，其發(fā)展對于研究新材料和改善傳統(tǒng)材料性能具有重要意義。沙漏擠壓、等徑角擠壓已用于生產(chǎn)和制備超細晶合金材料，如管材、棒材、線材等。通過擠壓過程中產(chǎn)生的大塑形變形和動態(tài)再結晶使晶粒得到細化。這是由于擠壓形成的細小夾雜物能充當再結晶的晶核，提高晶粒形核率的同時阻止晶粒長大，有利于獲得細小均勻的晶粒。另外，不斷擠壓過程中材料內部存在晶粒、纖維的柔和與重新分布，也有利于形成細小的晶粒。但這通常需通過多道次的擠壓成型，過程比較復雜，對材料尺寸有一定要求。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種超細晶銅鎂合金及其擠壓工藝和擠壓裝置。本發(fā)明通過對澆鑄熔體采取電磁攪拌，改善合金鑄錠的凝固組織，使材料結晶均勻性提高，獲得組織細化、成分均勻的鑄坯。待鑄坯冷卻至適當溫度后，開啟壓力裝置，使合金鑄坯從模具中脫離。在經(jīng)過少量道次的擠壓工藝后便可直接獲得所需的超細晶材料。

本發(fā)明所提供的技術方案如下：

一種超細晶銅鎂合金擠壓裝置，包括：

鑄型，在所述鑄型內貫穿設置有擠壓通道，所述擠壓通道包括依次連通設置的上豎直通道、弧形通道以及下水平通道，所述上豎直通道位于所述鑄型的上部，其上端面貫穿所述鑄型的上端面，所述下水平通道位于所述鑄型的下部，其貫穿所述鑄型的一側壁，所述弧形通道的內角的范圍為：所述弧形通道的外角Φ的范圍為：30°≤Φ≤45°，所述內角的下端面高于所述外角的上端面，所述上豎直通道和所述下水平通道等徑，內徑分別為10mm至20mm，在所述鑄型的上部外周設置有電磁攪拌裝置；

豎直壓頭，其可伸入到所述上豎直通道內；

以及水平壓頭，其可伸入到所述下水平通道內。

基于上述技術方案所提供的超細晶銅鎂合金擠壓裝置，在將電磁攪拌澆鑄與擠壓工藝相結合，實現(xiàn)了熔體半固態(tài)擠壓。與常規(guī)擠壓工藝結合，使凝固組織均勻性提高，通過簡單步驟就能獲得超細晶組織。

本發(fā)明還提供了一種超細晶銅鎂合金擠壓工藝，包括采用上述的超細晶銅鎂合金擠壓裝置進行的以下步驟：

1)向上收起豎直壓頭，并向所述下水平通道內伸入所述水平壓頭；

2)將銅鎂合金熔體在低過熱度條件下澆鑄到所述上豎直通道內，同時打開電磁攪拌裝置，持續(xù)攪拌所述銅鎂合金熔體；

3)在持續(xù)攪拌的情況下待熔體自然冷至200～400℃，然后開啟所述豎直壓頭，垂直擠壓所述銅鎂合金熔體，所述水平壓頭同時以相同速度水平移出，擠壓得到超細晶銅鎂合金。

上述工藝將電磁攪拌澆鑄與擠壓工藝相結合，實現(xiàn)了熔體半固態(tài)擠壓，較現(xiàn)有的常規(guī)工藝上，可進一步的增加細小晶粒的均勻分布性，從而使材料各部分性能一致。