專利名稱：等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金棒材的制備方法及其制備合金棒材的裝置。
背景技術(shù)：
半固態(tài)成形(半固態(tài)壓鑄、半固態(tài)模鍛)，以其溫度低(與全液態(tài)壓鑄相比)、流動(dòng)應(yīng)力低(與熱模鍛相比)的優(yōu)勢(shì)，在制造領(lǐng)域中得到一定的應(yīng)用。但由于半固態(tài)坯的制備方法還存在諸多不足，應(yīng)用又受到一定限制，極大阻礙了半固態(tài)成形優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。目前比較成熟并應(yīng)用于生產(chǎn)的僅有電磁攪拌法和SIMA法(應(yīng)變誘導(dǎo)熔化激活法)。前者耗能大，不適用大規(guī)格(Φ＞152mm)坯料的制備，且成本高；后者增加了一道預(yù)變形(鐓粗、擠壓和軋制)工序，提高了坯料成本，同時(shí)，它僅適用于制備小規(guī)格的坯料。SIMA法有兩個(gè)基本過(guò)程第一過(guò)程是形變誘導(dǎo)，即通過(guò)塑性變形使原始組織細(xì)化，目前流行的方法是鐓粗、擠壓、軋制；第二過(guò)程是熔化激活，使破碎后的組織經(jīng)再結(jié)晶使晶粒進(jìn)一步細(xì)化，然后升溫至半固態(tài)溫度，獲得細(xì)小球晶組織。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的電磁攪拌法存在的耗能大，不適用大規(guī)格坯料的制備，成本高的問(wèn)題；SIMA法存在的增加一道預(yù)變形工序，提高了坯料成本，僅適用于制備小規(guī)格坯料的問(wèn)題，提供一種等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法及裝置，本發(fā)明的方法具有工藝簡(jiǎn)捷、能耗低、生產(chǎn)的棒材成本低、質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)；本發(fā)明的裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工的棒材組織性好的特點(diǎn)。本發(fā)明的方法其步驟為一、按合金配比熔化、鑄造成圓柱體棒坯，棒坯的直徑為80～200mm，棒坯的長(zhǎng)度為1000～1500mm；二、加熱，在連續(xù)電阻加熱爐(氣氛可控)中將棒坯加熱至要求的溫度；三、將棒坯置于等徑推彎角擠裝置中進(jìn)行滾彎變形；四、經(jīng)過(guò)滾彎變形的棒材被校直后即獲得成品。本發(fā)明的裝置由推動(dòng)油缸1、導(dǎo)入輥輪2、導(dǎo)槽座3、校直輥輪8組成；校直輥輪8固定在導(dǎo)槽座3的出口10的一側(cè)，推動(dòng)油缸1固定在導(dǎo)槽座3的入口11的一側(cè)，導(dǎo)入輥輪2固定在導(dǎo)槽座3與推動(dòng)油缸1之間，導(dǎo)槽座3由主體9、主傳動(dòng)輥輪5、楔形擋塊6組成，主體9內(nèi)的下部設(shè)有導(dǎo)槽4，主傳動(dòng)輥輪5設(shè)置在主體9內(nèi)的中間，楔形擋塊6固定在主體9內(nèi)出口端10一側(cè)的導(dǎo)槽4的上部。本發(fā)明的方法具有工藝簡(jiǎn)捷、能耗低、生產(chǎn)的棒材成本低、質(zhì)量穩(wěn)定、變形力小的優(yōu)點(diǎn)；如與連鑄裝置聯(lián)合，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；本發(fā)明的裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)本裝置兩次剪切變形，使鑄坯組織極大破碎，經(jīng)熔化激活后，獲得的半固態(tài)組織成形性好，且最終制件力學(xué)性能比原鑄坯成倍提高。


圖1是本發(fā)明制備合金半固態(tài)棒材裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的方法其步驟為一、按合金配比熔化、鑄造成圓柱體棒坯，棒坯的直徑為80～200mm，棒坯的長(zhǎng)度為1000～1500mm；二、加熱，在連續(xù)電阻加熱爐(氣氛可控)中將棒坯加熱至要求的溫度；三、將棒坯置于等徑推彎角擠裝置中進(jìn)行滾彎變形；四、經(jīng)過(guò)滾彎變形的棒材被校直后即獲得成品。所述的合金是鎂合金、鋁合金或不銹鋼。所述的鎂合金包括AZ91、AZ31、ZK60、AZ61、AM100等；鋁合金包括2A12、2A11、2A14、2A50、7A04等；不銹鋼包括1Cr13、1Cr17、1Cr18Ni9Ti、2Cr18Ni9、1Cr25Ti等，在這里不再一一列舉，即本實(shí)施方式的合金包含了所有的鎂合金、鋁合金或不銹鋼。所述的電阻加熱爐的加熱溫度是200～750℃。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式的步驟二中加熱的是鎂合金棒坯，加熱溫度是200～350℃。其它方法和步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式的步驟二中加熱的是鋁合金棒坯，加熱溫度是250～350℃。其它方法和步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式的步驟二中加熱的是不銹鋼棒坯，加熱溫度是600～750℃。其它方法和步驟與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五(參見(jiàn)圖1)本實(shí)施方式的裝置由推動(dòng)油缸1、導(dǎo)入輥輪2、導(dǎo)槽座3、校直輥輪8組成；校直輥輪8固定在導(dǎo)槽座3的出口10的一側(cè)，推動(dòng)油缸1固定在導(dǎo)槽座3的入口11的一側(cè)，導(dǎo)入輥輪2固定在導(dǎo)槽座3與推動(dòng)油缸1之間，導(dǎo)槽座3由主體9、主傳動(dòng)輥輪5、楔形擋塊6組成，主體9內(nèi)的下部設(shè)有導(dǎo)槽4，主傳動(dòng)輥輪5設(shè)置在主體9內(nèi)的中間，楔形擋塊6固定在主體9內(nèi)出口端10一側(cè)的導(dǎo)槽4的上部。本實(shí)施方式的裝置其工作過(guò)程是將棒坯7置于導(dǎo)入輥輪2和導(dǎo)槽座3的導(dǎo)槽4中，然后在推動(dòng)油缸1的推動(dòng)和主傳動(dòng)輥輪5的咬入作用下，產(chǎn)生滾彎變形，當(dāng)棒坯7至楔形擋塊6處時(shí)，在楔形擋塊6的作用下，其運(yùn)動(dòng)受阻，產(chǎn)生等徑道角擠壓減切變形，最后在校直輥輪8的作用下，棒材獲得校直。
權(quán)利要求
1.一種等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法，其特征在于它的步驟為一、按合金配比熔化、鑄造成圓柱體棒坯，棒坯的直徑為80～200mm，棒坯的長(zhǎng)度為1000～1500mm；二、加熱，在連續(xù)電阻加熱爐中將棒坯加熱至要求的溫度；三、將棒坯置于等徑推彎角擠裝置中進(jìn)行滾彎變形；四、經(jīng)過(guò)滾彎變形的棒材被校直后即獲得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法，其特征在于所述的合金是鎂合金、鋁合金或不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法，其特征在于所述的電阻加熱爐的加熱溫度是200～750℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法，其特征在于步驟二中加熱的是鎂合金棒坯，加熱溫度是200～350℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法，其特征在于步驟二中加熱的是鋁合金棒坯，加熱溫度是250～350℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法，其特征在于步驟二中加熱的是不銹鋼棒坯，加熱溫度是600～750℃。
7.一種等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的裝置，它由推動(dòng)油缸(1)、導(dǎo)入輥輪(2)、導(dǎo)槽座(3)、校直輥輪(8)組成；其特征在于校直輥輪(8)固定在導(dǎo)槽座(3)的出口(10)的一側(cè)，推動(dòng)油缸(1)固定在導(dǎo)槽座(3)的入口(11)的一側(cè)，導(dǎo)入輥輪(2)固定在導(dǎo)槽座(3)與推動(dòng)油缸(1)之間，導(dǎo)槽座(3)由主體(9)、主傳動(dòng)輥輪(5)、楔形擋塊(6)組成，主體(9)內(nèi)的下部設(shè)有導(dǎo)槽(4)，主傳動(dòng)輥輪(5)設(shè)置在主體(9)內(nèi)的中間，楔形擋塊(6)固定在主體(9)內(nèi)出口端(10)一側(cè)的導(dǎo)槽(4)的上部。
全文摘要
等徑推彎角擠連續(xù)制備合金半固態(tài)棒材的方法及裝置，它涉及一種合金棒材的制備方法同時(shí)提供制備合金棒材的裝置。本發(fā)明的目的是為解決電磁攪拌法存在的耗能大，不適用大規(guī)格坯料的制備，成本高的問(wèn)題；SIMA法存在的增加一道預(yù)變形工序，提高了坯料成本，僅適用于制備小規(guī)格的坯料的問(wèn)題。本發(fā)明的方法按合金配比熔化、鑄造成圓柱體棒坯，在連續(xù)電阻加熱爐中將棒坯加熱至要求的溫度，將棒坯置于等徑推彎角擠裝置中進(jìn)行滾彎變形；本發(fā)明的裝置其主傳動(dòng)輥輪5設(shè)置在主體9內(nèi)的中間，楔形擋塊6固定在主體9內(nèi)出口端10一側(cè)的導(dǎo)槽4的上部。本發(fā)明的方法具有工藝簡(jiǎn)捷、能耗低、生產(chǎn)的棒材成本低、質(zhì)量穩(wěn)定優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明的裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C23/02GK1718363SQ20051001020
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者羅守靖, 姜巨福, 霍文燦 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)