稀土镁合金挤压方法与流程

：本发明涉及一种稀土镁合金挤压模具及挤压方法。

背景技术：
：等通道转角挤压变形（equalchannelangularpressing,ECAP）技术作为通过强烈塑性变形而获得大尺寸亚微米或纳米级块体材料的有效方法之一而日益受到材料科学界的重视。等通道转角挤压（ECAP）是使坯料通过纯剪切形变而实现的，它是由Segal及其合作者于20世纪80年代初兴起的，最初的目的是在不改变试样横截面积的同时引入强烈塑性变形。到90年代初期，ECAP作为一种能够获得超细晶粒的强烈塑性变形方法而得到进一步的发展与应用。目前使用的等通道转角挤压模具大多数是采用两半模具，由此种模具制得的产品外表面不光滑，易变形，无法实现多道次反复挤压。在挤压过程中合金容易进入挤压模具的缝隙中，挤压棒材的直径容易发生变化的同时，还容易造成死模的现象。并且，采用两半形式的模具往往需要用螺栓固定，由于挤压过程为高温挤压，固定螺栓必须采用高强度、耐高温螺栓，增加了模具的制造成本。一旦出现模具涨型现象，模具拆卸及其不方便。

技术实现要素：
：本发明的目的是提供一种稀土镁合金挤压模具及挤压方法。上述的目的通过以下的技术方案实现：一种稀土镁合金挤压模具，其组成包括：模具底座，所述的模具底座上安装有模具外套，所述的模具外套的内芯安装孔内部安装有模具内芯，所述的内芯安装孔与所述的模具外套的出料口相通，所述的模具内芯具有模具压头内孔，所述的模具压头内孔内部安装有模具压头。所述的稀土镁合金挤压模具，所述的内芯安装孔为L形通孔，所述的内芯安装孔包括水平通道、竖直通道，所述的水平通道、所述的竖直通道的夹角的相交角度Φ=90°，外接弧角ψ为37°，外接弧半径R为0.5mm，通道的直径为14mm。所述的稀土镁合金挤压模具，所述的模具底座上具有螺栓固定孔。一种稀土镁合金挤压方法，进行一道次挤压时，将挤压的棒料涂抹好高温润滑脂随模具一起加热到挤压温度，用温度计测量棒料的温度为250℃时，开始挤压，挤压速度2mm/s，所述的棒料的长度以略小于通道的长度，开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压，待所述的棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具，利用专用工具，将挤压冲头取出，进行二道次挤压。所述的稀土镁合金挤压方法，将一道次挤压出的棒料，保持所述的棒料从模具出来的方向，不旋转任何角度，放入模具中，挤压温度270-280℃，挤压速度2mm/s；由于挤压前后直径保持不变，所述的棒料可顺利放入模具；开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压；待棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具；利用专用工具，将挤压冲头取出。所述的稀土镁合金挤压方法，将一道次挤压出的棒料，保持所述的棒料从模具出来的方向，旋转90度，放入模具中，挤压温度270-280℃，挤压速度2mm/s；由于挤压前后直径保持不变，所述的棒料可顺利放入模具；开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压；待棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具；利用专用工具，将挤压冲头取出。所述的稀土镁合金挤压方法，将一道次挤压出的棒料，保持所述的棒料从模具出来的方向，旋转180度，放入模具中，挤压温度270-280℃，挤压速度2mm/s；由于挤压前后直径保持不变，所述的棒料可顺利放入模具；开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压；待棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具；利用专用工具，将挤压冲头取出。有益效果：本发明采用整体外套固定两半型芯的方式设计的模具，具有两个截面相等，以一定角度相交且完全连接的通道，两通道的内交角为Φ，外界弧角为ψ。在等通道转角挤压过程中，与模具中的通道尺寸紧密配合并与模具壁润滑良好的试样在冲头的压力P的作用下向下挤压，当经过两通道的交截处时，试样产生近似理想的剪切变形。由于不改变材料的横截面形状和面积，故反复挤压可使各次变形的应变量累积迭加而达到相当大的总应变量。本发明不改变材料的横截面积，只需克服试样与模具之间的摩擦力，故只需要较小的工作压力。以镁合金为例，挤压直径为8~14mm的棒材仅需要1~3吨的压力；由于棒材的横截面积不变，所以能够实现对同一试样进行重复挤压以引入更高的塑性应变，实现材料的反复定向、均匀剪切变形。模具使用比较方便，只要利用试验用力学性能试验机就能完成相应的挤压生产；模具外套和内芯采用长方体，方便模具的生产制造，以及采用加热工具对模具进行预热；内芯和外套采用过渡配合，保证了模具配合的紧实度，也增加了外套对内芯的包裹力，提高模具的寿命。本发明能够实现反复挤压，并且每次挤压都引入剧烈塑性变形，所以等通道转角挤压具有将多晶体材料的晶粒细化至微米、亚微米乃至纳米尺度的非常巨大潜力。附图说明：附图1是本发明的结构示意图。附图2是附图1中模具外套的结构示意图。附图3是附图2的A-A剖视图。附图4是附图2的C-C剖视图。附图5是附图4的C-C剖视图。附图6是附图1中模具内芯的结构示意图。附图7是附图6的俯视图。附图8是附图1中模具底座的结构示意图。附图9是附图8的俯视图。附图10是附图1中模具压头的结构示意图。具体实施方式：实施例1：一种稀土镁合金挤压模具，其组成包括：模具底座1，所述的模具底座上安装有模具外套2，所述的模具外套的内芯安装孔3内部安装有模具内芯4，所述的内芯安装孔与所述的模具外套的出料口5相通，所述的模具内芯具有模具压头内孔6，所述的模具压头内孔内部安装有模具压头7。实施例2：根据实施例1所述的稀土镁合金挤压模具，所述的内芯安装孔为L形通孔，所述的内芯安装孔包括水平通道、竖直通道，所述的水平通道、所述的竖直通道的夹角的相交角度Φ=90°，外接弧角ψ为37°，外接弧半径R为0.5mm，通道的直径为14mm。实施例3：根据实施例1所述的稀土镁合金挤压模具，所述的模具底座上具有螺栓固定孔8。实施例4：一种稀土镁合金挤压方法，进行一道次挤压时，将挤压的棒料涂抹好高温润滑脂随模具一起加热到挤压温度，用温度计测量棒料的温度为250℃时，开始挤压，挤压速度2mm/s，所述的棒料的长度以略小于通道的长度，开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压，待所述的棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具，利用专用工具，将挤压冲头取出，进行二道次挤压。实施例5：根据实施例4所述的稀土镁合金挤压方法，将一道次挤压出的棒料，保持所述的棒料从模具出来的方向，不旋转任何角度，放入模具中，挤压温度270-280℃，挤压速度2mm/s；由于挤压前后直径保持不变，所述的棒料可顺利放入模具；开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压；待棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具；利用专用工具，将挤压冲头取出。实施例6：根据实施例4所述的稀土镁合金挤压方法，将一道次挤压出的棒料，保持所述的棒料从模具出来的方向，旋转90度，放入模具中，挤压温度270-280℃，挤压速度2mm/s；由于挤压前后直径保持不变，所述的棒料可顺利放入模具；开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压；待棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具；利用专用工具，将挤压冲头取出。实施例7：根据实施例4所述的稀土镁合金挤压方法，将一道次挤压出的棒料，保持所述的棒料从模具出来的方向，旋转180度，放入模具中，挤压温度270-280℃，挤压速度2mm/s；由于挤压前后直径保持不变，所述的棒料可顺利放入模具；开动挤压机，将挤压冲头涂抹好高温润滑脂，对准模具通道，保持匀速进行挤压；待棒料完全通过直角弯，棒料自动脱落出模具；利用专用工具，将挤压冲头取出。实施例8：上述的稀土镁合金挤压模具（1）模具外套，形状如图所示材料：H13，热作模具钢4Cr5MoSiV1技术要求：毛坯锻造成型，退火，淬火+回火，得到马氏体加碳化物组织HRC46-50内表面光洁度达到R0.4（2）模具内芯，形状如图所示材料：H13，热作模具钢4Cr5MoSiV1技术要求：毛坯锻造成型，退火，淬火+回火，得到马氏体加碳化物组织HRC48-52内外表面光洁度达到R0.4(3)模具底座，形状如图所示材料：45技术要求：淬火+回火，得到马氏体加碳化物组织HRC48-52(4)模具托盘，形状如图材料：45技术要求：淬火+回火，得到马氏体加碳化物组织HRC48-52（5）模具压头，形状如图材料：45技术要求：毛坯挤压成形，退火，淬火+回火，得到马氏体加碳化物组织HRC48-52外表面光洁度达到R0.4。