[發明專利]一種高阻尼鎂合金的制備方法

有效

• 申請號: 202211265931.5
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115595520B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 游志勇;高晶磊;蔣傲雪
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C22F1/06
• 分類號: C22F1/06;C22C23/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 張焱

本發明公開了一種高阻尼鎂合金的制備方法，屬于合金材料制備技術領域；對鎂合金進行固溶、時效處理，之后進行ECAP變形處理，得到所述高阻尼鎂合金；所述固溶處理的溫度與所述ECAP變形處理的溫度相同。本發明通過ECAP變形來制備含有高熔點τ相的高阻尼鎂合金，采用了適合的熱處理工藝，讓組織成分均勻，減小偏析發生，其在特定溫度進行保溫，達到提高阻尼性能的目的。ECAP變形使鎂合金組織中產生大量位錯，形成位錯阻尼，從而使得材料阻尼性能提升。本發明在等通道擠壓變形的同時，結合固溶強化，共同提高鎂合金的阻尼性能；通過將等通道擠壓變形的擠壓溫度設置為與固溶處理溫度相同，進一步提高了其阻尼性能。

技術領域

本發明屬于合金材料制備技術領域，具體涉及一種高阻尼鎂合金的制備方法。

背景技術

鎂合金是最輕的金屬結構材料，具有比強度、比剛度高，減震性好等優點，使其在航空航天、軍工、交通、3C等領域被廣泛應用。相比于其它種類的輕金屬，純鎂具有最優的阻尼性能，但是，純鎂的強度太低，不能作為阻尼結構材料直接使用，因此，需要開發具有一定力學性能的高阻尼鎂基材料。目前，普遍采用的方法為在純鎂中添加一種或多種其它金屬元素或增強相，以便在保持其高阻尼性能的同時，提高其力學性能。

雖然目前關于提高鎂合金強度的研究較多，而針對鎂合金阻尼性能的研究卻相對較少，對于ZA63鎂合金通過一種擠壓方式有效調控合金增強相并制備出新型高阻尼鎂合金的研究未見報道，為了滿足當前國防軍工及民用工業等對減振降噪的需求，需要研究高阻尼的鎂合金制備工藝。

發明內容

為解決現有技術中的上述問題，本發明提供了一種高阻尼鎂合金的制備方法，通過固溶處理及長時效熱處理工藝來提高析出強化相的數量，并且通過提供ECAP(等通道擠壓)變形來制備含有高熔點τ相(Mg₃₂(Zn,Al)₄₉)的高阻尼ZA63鎂合金。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供了一種高阻尼鎂合金的制備方法，包括以下步驟：對鎂合金進行固溶、時效處理，之后進行ECAP變形處理，得到所述高阻尼鎂合金；

所述固溶處理的溫度與所述ECAP變形處理的溫度相同。

進一步地，所述鎂合金為ZA63鎂合金。

進一步地，所述固溶處理具體為在315～345℃下保溫40h。

進一步地，所述時效處理為長時效處理，具體為在175℃下保溫48h。

進一步地，所述ECAP變形處理為在315～345℃下進行2道次擠壓，每道次擠壓的方法為：先用直桿擠壓，卸壓后換斜桿繼續以相同的的擠壓速度擠壓，直至合金被完整擠出。

進一步地，一道次擠壓完成進行二道次擠壓前將鎂合金逆時針旋轉90°。

適合的熱處理工藝，可以使組織成分均勻，減小偏析發生，其在特定溫度進行保溫，達到提高阻尼性能的目的。固溶處理使基體和晶界中作為強釘扎點的第二相數量相比鑄態合金明顯減少，晶界滑移阻力減小，材料內部消耗的能量增多，導致內耗峰明顯，阻尼性能提高。

等通道擠壓(ECAP)過程中在剪切力的作用下合金組織晶粒得到細化，同時其空位濃度和位錯密度增大。不同的ECAP工藝參數，可改變材料的晶粒度、織構等顯微組織。ECAP變形使鎂合金組織中產生大量位錯，形成位錯阻尼，從而使得材料阻尼性能提升。

本發明同時提供了一種根據上述所述的制備方法制備得到的高阻尼鎂合金。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

對鎂合金進行固溶、時效處理得到的鑄態鎂合金表現為典型的等軸晶結構，主要由α-Mg及呈半連續網狀和彌散顆粒分布的τ相組成，有利于鎂合金的力學性能，同時避免過多的相成分阻礙位錯運動而降低合金阻尼性能。