Zk60镁合金型材快速挤压方法
【专利摘要】本发明公开了一种ZK60镁合金型材快速挤压方法，旨在提高商用ZK60镁合金型材挤压速度，同时防止型材表面出现热挤压常见的挤压裂纹，采用热挤压方法生产ZK60镁合金型材，在挤压模具上设置冷却通道，在挤压过程中，冷却介质通过挤压模具以对其进行冷却，同时在挤压模具上设置热电偶测温以及采用流量调节阀在线调节冷却介质的流量，保证了挤压过程中模具温度变化范围为±5℃，防止挤压过程中变形热的大量聚集，避免了局部过热造成的型材断裂、周期性挤压裂纹或者氧化等缺陷，将型材的挤出速度提高到1m/min-5m/min，并适用于各种吨位挤压机的镁合金型材快速挤压方法。
【专利说明】ZK60镁合金型材快速挤压方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有色金属加工方法，具体涉及ZK60镁合金型材快速挤压方法。
【背景技术】
[0002]镁合金的密度小于1.74g/cm3，是目前最轻的金属结构材料，具有比刚度和比强度高、减震性好等特点。近年来，由于人们对产品轻量化的要求日益迫切，镁合金的用量显著增长。近年来，汽车用镁合金已从开始非受力件向受力件过渡，这对于扩大镁合金在汽车上的应用具有重要的意义。商用镁合金ZK60本身的性能决定了在常规挤压条件下，过快的挤压速度会使得型材温度快速升高，型材表面容易产生周期性的热裂纹，或者型材表面氧化发黑，因而实际生产挤压速度很低，一般小于lm/min，这样低的生产效率提高了 ZK60镁合金的成本，制约了其应用范围的拓展。因此，到目前为止，尚未见到一种ZK60镁合金型材快速挤压方法。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提高一种ZK60镁合金型材快速挤压方法，通过该方法可以成功以lm/min-5m/min的速度挤压出高质量的ZK60镁合金型材。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种ZK60镁合金型材快速挤压方法，其特征在于采用热挤压成形方法加工ZK60镁合金型材，其特征在于，在挤压过程中对挤压模具进行冷却，所述型材的横截面形状为圆形、矩形、或不同于圆形与矩形的其他几何形状。
[0006]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于所述的在挤压过程中对挤压模具进行冷却的实现方法为:在挤压模具中增加冷却管道，挤压时冷却介质通过挤压模具内部，以消除变形热的影响，使挤压模具温度恒定。
[0007]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于挤压坯料温度在350°C到450°C之间；
[0008]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于挤压过程中挤压模具温度比挤压坯料的温度低30°C -50°C。
[0009]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于冷却挤压模具所用的冷却介质为水或者导热油。
[0010]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于在挤压模具上放置2-4个热电偶以测量挤压过程中挤压模具的温度。
[0011]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于使用电动流量在线调节阀调节冷却介质的流量保证挤压过程中挤压模具温度基本保持恒定，变化范围为保持温度±5°c。
[0012]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于挤压过程中镁合金为塑性变形状态，ZK60镁合金型材挤出速度为lm/min-5m/min。
[0013]如上所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于挤压出的型材通过硫磺或六氟化硫保护，防止表面氧化变黑。
[0014]本发明通过在挤压模具中间增加冷却管道，在线调节冷却介质的流速，均匀冷却挤压模具，防止挤压过程中变形热的大量聚集，避免了局部过热，可以挤压出高质量的ZK60镁合金型材。根据均匀冷却挤压模具的需要，挤压不同形状的型材时，挤压模具中冷却管道的布置和热电偶放置的数量也不相同。
[0015]与现有技术相比，本发明的效果和益处在于:
[0016]1.提供一种有效的ZK60镁合金型材快速挤压方法，该方法充分考虑了商用镁合金ZK60的金属特性和挤压变形加工特点，冷却速度快，冷却均匀，可以有效防止模具局部过热产生的型材断裂，可以挤出高质量的ZK60镁合金型材；
[0017]2.本方法适合各种吨位挤压机，通过使用电动流量调节阀在线调节冷却介质的流量，使得模具均匀冷却，防止型材表面出现周期性挤压裂纹或者氧化等缺陷；
[0018]3.冷却介质用水或者导热油，挤压过程温度变化在±5°C之间，挤压过程为镁合金稳定的塑性变形状态，型材的挤压速度可以达到lm/min-5m/min。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明ZK60镁合金快速挤压方法所用装置的示意图。
[0020]图中，I—挤压轴，2—挤压筒，3—挤压垫，4一镁合金铸棒，5—挤压模具，6—冷却管道，7—挤压模垫，8— ZK60镁合金挤压型材。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
[0022]实施例1
[0023]ZK60镁合金型材快速挤压方法，该方法的步骤如下:
[0024]1.型材的截面形状为圆形，直径为20mm。根据ZK60镁合金型材截面图设计制造挤压模具5和冷却管道6，选择800吨挤压机，挤压筒2直径为125mm ;挤压比为39 ；
[0025]2.根据ZK60镁合金成分要求，容量铸造出直径比125mm的ZK60镁合金铸棒4，在热处理炉中均匀化处理,车去表面氧化皮I?2mm，其中镁合金铸棒4的均匀化温度为350°C~ 450°C，时间为 12 ?32h ；
[0026]3.预热挤压轴1、挤压筒2、挤压垫3、镁合金铸棒4、挤压模具5，预热温度为300°C?450°C，并将挤压模具5安装到挤压机上，接好热电偶、模具冷却装置，冷却介质选用导热油。做好挤压前的准备工作；
[0027]4.开始挤压ZK60镁合金型材的过程，先通导热油，待型材8自模口流出后，用热电偶测量挤压模具5和出口型材8的温度，通过流量调节阀调节导热油的流速，流速为1-10L/min，将挤压模具5温度控制在350°C?450°C之间。调节流速和挤压轴I的速度，使挤压过程温度，模具5温度基本保持恒定，波动范围为保持温度±5°C。型材8位置处通过硫磺或者六氟化硫保护，防止表面氧化。型材挤压速度在lm/min-5m/min。
[0028]实施例2
[0029]型材的截面改为正方形,截面尺寸为1mmX 1mm,所用冷却介质为导热油,其余与实施例1的步骤相同。
[0030]实施例3
[0031]型材的截面改为矩形,截面尺寸为20mmX 5mm,所用冷却介质为水,其余与实施例1的步骤相同。
[0032]实施例4
[0033]型材的截面改为管材，管材外径为20mm，壁厚3毫米，所用冷却介质为导热油，其余与实施例1的步骤相同。
【权利要求】
1.一种ZK60镁合金型材快速挤压方法，采用热挤压成形方法加工ZK60镁合金型材，其特征在于，在挤压过程中对挤压模具进行冷却，所述型材的横截面形状为圆形、矩形、或不同于圆形与矩形的其他几何形状。
2.根据权利要求1所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，所述的在挤压过程中对挤压模具进行冷却的实现方法为:在挤压模具中增加冷却管道，挤压时冷却介质通过挤压模具内部，以消除变形热的影响，使挤压模具温度恒定。
3.根据权利要求2所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，挤压坯料温度在350°C到 450°C之间。
4.根据权利要求3所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，挤压过程中挤压模具温度比挤压坯料的温度低30°C -50°C。
5.根据权利要求2所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，冷却挤压模具所用的冷却介质为水或者导热油。
6.根据权利要求2所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，在挤压模具上放置2-4个热电偶以测量挤压过程中挤压模具的温度。
7.根据权利要求6所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，使用流量调节阀在线调节冷却介质的流量保证挤压过程中挤压模具温度基本保持恒定，变化范围为保持温度±5。。。
8.根据权利要求1所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，挤压过程中镁合金为塑性变形状态，挤出速度为lm/min-5m/min。
9.根据权利要求1所述的镁合金型材快速挤压方法，其特征在于，挤压出的型材通过硫磺或六氟化硫保护，防止表面氧化变黑。
【文档编号】B21C29/04GK104259232SQ201410547010
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】刘运腾, 周吉学, 衣冠玉, 唐守秋, 詹成伟 申请人:山东省科学院新材料研究所