一种高锌变形镁合金及其制备加工方法_3

文档序号:8407897阅读:来源:国知局
向上述两个炉 子里通入保护气体(为氩气和134a混合气体,二者体积比例约为20:1,下同);
[0104] 在预热炉中,将纯镁锭预热15min,保证镁锭表面无水汽,另外其他合金元素预热 到同样的温度。在已经预热的熔炼炉中进行合金熔炼。首先将约占总量50%经预热后的纯 镁锭放入熔炼炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后加入剩余镁锭,整个过程将温 度控制在720°C,此状态下保持6min,搅拌并撇除浮渣。将预热过的Zn、Ca及MM连同盛放 它们的加料筐一起没入镁熔液中,待完全溶解,保持熔炼温度在780°C。
[0105] 缓慢加入超声设备以及搅拌装置,其示意图如图所示,让机械搅拌及超声处理同 时作用于熔体(机械搅拌转速25rad/min,超声功率IOkW)。此时熔体温度保持在780°C。 作用时间为35min。
[0106] 2半固态挤压
[0107] 搅拌后,将所有机构全部取出,熔液倒入半固态挤压机的腔室内,降温至580°C,保 温IOmin,进行半固态挤压,挤压棒材的直径为160mm,挤压机出口速度在15mm/s。
[0108] 3均匀化处理
[0109] 材料出炉温度控制在300°C,然后放入预先升温好的均匀化热处理炉中,均匀化温 度制度为:首先在340°C下处理24h,然后升温至420°C,保温时间在24h。
[0110] 4再变形
[0111] 均匀化后直接进行3次多向锻造,变形过程中不降温,保持温度在410°C,每次锻 造后均回炉保温40min,每道次变形量为50%,最后一次变形后不回炉然后进行挤压,挤压 比为18,最终尺寸为40mm棒材,挤压速度为8mm/min,,直接在水中淬火冷却,温度控制在室 温。
[0112] 5时效变形热处理
[0113] 对变形后的材料进行三级时效热处理。首先在70°C下保温4h,然后进行预拉伸处 理,预拉伸量为5%,然后在KKTC下进行24h热处理,再升温至20(TC,保温10h。最后空冷 至室温。
[0114] 实施例四:
[0115] 依据
【发明内容】
,制备合金Mg-9. 8Zn-l. 2Ca-0. 7MM(wt%,以后均为质量百分数),其 中丽代表富Ce混合稀土 (其质量含量为48份Ce, 30份La, 18份Nd, 3份Pr,丽中杂质含 量约为1%,主要是Fe,Mn),合金铸锭中其他杂质含量不超过0. 1%。各个元素的收得率均按 照100%计入。
[0116] 1合金熔炼
[0117] 按本发明所述的镁合金成分的重量百分比进行备料,其中Mg88. 3kg,Zn9. 8kg, Cal. 2kg,MMO. 7kg,各元素均以纯金属形式加入。将预热炉升温到300°C,并将熔化炉升温 到800°C (预热炉为电阻炉,熔化炉为可控温的中频电磁感应加热炉),同时向上述两个炉 子里通入保护气体(为氩气和134a混合气体,二者体积比例约为20:1,下同);
[0118] 在预热炉中,将纯镁锭预热lOmin,保证镁锭表面无水汽,另外其他合金元素预热 到同样的温度。在已经预热的熔炼炉中进行合金熔炼。首先将约占总量50%经预热后的纯 镁锭放入熔炼炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后加入剩余镁锭,整个过程将温 度控制在710°C,此状态下保持8min,搅拌并撇除浮渣。将预热过的Zn、Ca及MM连同盛放 它们的加料筐一起没入镁熔液中,待完全溶解,保持熔炼温度在800°C。
[0119] 缓慢加入超声设备以及搅拌装置,其示意图如图所示,让机械搅拌及超声处理同 时作用于熔体(机械搅拌转速30rad/min,超声功率IOkW)。此时熔体温度保持在800°C。 作用时间为40min。
[0120] 2半固态挤压
[0121] 搅拌后,将所有机构全部取出,熔液倒入半固态挤压机的腔室内,降温至620°C,保 温15min,进行半固态挤压,挤压棒材的直径为80mm,挤压机出口速度在5mm/s。
[0122] 3均匀化处理
[0123] 材料出炉温度控制在298°C,然后放入预先升温好的均匀化热处理炉中,均匀化温 度制度为:首先在335°C下处理24h,然后升温至415°C,保温时间在36h。
[0124] 4再变形
[0125] 棒材经过均匀化处理后直接挤压成形,挤压速度为6mm/min,挤压速度与挤压比呈 反比,挤压比控制量在25,最终尺寸为16mm棒材,挤压温度即均匀化温度,然后在水中淬 火,冷却到室温。
[0126] 5时效变形热处理
[0127] 对变形后的材料进行三级时效热处理。首先在70°C下保温4h,然后进行预拉伸处 理,预拉伸量为2%,然后在KKTC下进行24h热处理,然后升温至20(TC,保温10h。然后空 冷至室温。
[0128] 实施例五:
[0129] 依据
【发明内容】
,制备合金Mg-8. 5Zn_l. 3Ca_l. 0MM(wt%,以后均为质量百分数),其 中丽代表富Ce混合稀土 (其质量含量为48份Ce, 30份La, 18份Nd, 3份Pr,丽中杂质含 量约为1%,主要是Fe,Mn),合金铸锭中其他杂质含量不超过0. 1%。各个元素的收得率均按 照100%计入。
[0130] 1合金熔炼
[0131] 按本发明所述的镁合金成分的重量百分比进行备料,其中Mg88. 3kg,Zn8. 5kg, Cal. 3kg,MML 0kg,各元素均以纯金属形式加入。将预热炉升温到250°C,并将熔化炉升温 到785°C (预热炉为电阻炉,熔化炉为可控温的中频电磁感应加热炉),同时向上述两个炉 子里通入保护气体(为氩气和134a混合气体,二者体积比例约为20:1,下同);
[0132] 在预热炉中,将纯镁锭预热15min,保证镁锭表面无水汽,另外其他合金元素预热 到同样的温度。在已经预热的熔炼炉中进行合金熔炼。首先将约占总量50%经预热后的纯 镁锭放入熔炼炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后加入剩余镁锭,整个过程将温 度控制在720°C,此状态下保持7min,搅拌并撇除浮渣。将预热过的Zn、Ca及MM连同盛放 它们的加料筐一起没入镁熔液中,待完全溶解,保持熔炼温度在795°C。
[0133] 缓慢加入超声设备以及搅拌装置,其示意图如图所示,让机械搅拌及超声处理同 时作用于熔体(机械搅拌转速40rad/min,超声功率8kW)。此时熔体温度保持在800°C。作 用时间为45min。
[0134] 2半固态挤压
[0135] 搅拌后,将所有机构全部取出,熔液倒入半固态挤压机的腔室内,降温至605°C,保 温20min,进行半固态挤压,挤压棒材的直径为100mm,挤压机出口速度在6mm/s。
[0136] 3均匀化处理
[0137] 材料出炉温度为303°C,然后放入预先升温好的均匀化热处理炉中,均匀化温度制 度为:首先在325°C下处理18h,然后升温至415°C,保温时间在48h。
[0138] 4再变形
[0139] 棒材经过均匀化处理后直接挤压成形,挤压速度为6mm/min,挤压比控制量在11, 最终尺寸为30mm棒材,挤压温度即均匀化温度,然后在水中淬火,冷却到室温。
[0140] 5时效变形热处理
[0141] 对变形后的材料进行三级时效热处理。首先在70°C下保温4h,然后进行预拉伸处 理,预拉伸量为1%,然后在KKTC下进行18h热处理,再升温至180°C,保温12h。然后空冷 至室温。
[0142] 实施例六:
[0143] 依据
【发明内容】
,制备合金Mg-IL 8Zn-0. 6Ca_0. 9MM(wt%,以后均为质量百分数), 其中丽代表富Ce混合稀土 (其质量含量为48份Ce, 30份La, 18份Nd, 3份Pr,丽中杂质 含量约为1%,主要是Fe,Mn),合金铸锭中其他杂质含量不超过0. 1%。各个元素的收得率均 按照100%计入。
[0144] 1合金熔炼
[0145] 按本发明所述的镁合金成分的重量百分比进行备料,其中Mg86. 7kg,ZnlL 8kg, CaO. 6kg,MMO. 9kg,各元素均以纯金属形式加入。将预热炉升温到300°C,并将熔化炉升温 到790°C (预热炉为电阻炉,熔化炉为可控温的中频电磁感应加热炉),同时向上述两个炉 子里通入保护气体(为氩气和134a混合气体,二者体积比例约为20:1,下同);
[0146] 在预热炉中,将纯镁锭预热17min,保证镁锭表面无水汽,另外其他合金元素预热 到同样的温度。在已经预热的熔炼炉中进行合金熔炼。首先将约占总量50%经预热后的纯 镁锭放入熔炼炉中,使其在保护气体的保护下完全熔化,然后加入剩余镁锭,整个过程将温 度控制在685°C,此状态下保持8min,搅拌并撇除浮渣。将预热过的Zn、Ca及MM连同盛放 它们的加料筐一起没入镁熔液中,待完全溶解,保持熔炼温度在760°C。
[0147] 缓慢加入超声设备以及搅拌装置,其示意图如图所示,让机械搅拌及超声处理同 时作用于熔体(机械搅拌转速45rad/min,超声功率7kW)。此时熔体温度保持在780°C。作 用时间为35min。
[0148] 2半固态挤压
[0149] 搅拌后,将所有机构全部取出,熔液倒入半固态挤压机的腔室内,降温至595°C,保 温12min,进行半固态挤压,挤压棒材的直径为100mm,挤压机出口速度在7mm/s。
[0150] 3均匀化处理
[0151] 材料出炉温度控制在302°C,然后放入预先升温好的均匀化热处理炉中,均匀化温 度制度为:首先在325°C下处理20h,然后升温至425°C,保温时间在30h。
[0152] 4再变形
[0153] 棒材经过均匀化处理后直接挤压成形,挤压速度为6mm/min,挤压速度与挤压比呈 反比,挤压比控制量在25,最终尺寸为20mm棒材,挤压温度即均匀化温度,然后在水中淬 火,冷却到室温。
[0154] 5时效变形热处理
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