制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法
【專利摘要】一種制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法，通過多次鍛造、每次以不同的溫度和速度進行鍛造的方式，每次鍛造完成后將坯料進行翻轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)將坯料加工成鍛件，其中的翻轉(zhuǎn)具體是指每次變形結(jié)束后將坯料翻轉(zhuǎn)90°。本發(fā)明能夠使得鎂合金鍛件具有均勻細小的晶粒組織，較輕的質(zhì)量，較高的強度和良好的韌性，且操作簡單、生產(chǎn)效率高，便于實施與應用。
【專利說明】
制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及的是一種鎂合金鍛造領域的技術，具體是一種制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法。
【背景技術】
[0002]鎂合金作為目前最輕質(zhì)的金屬結(jié)構材料，具有較高的比剛度、比強度、良好的電磁屏蔽性、優(yōu)異的阻尼減震性以及易于回收利用等優(yōu)點。常用的鎂合金多向反復鍛造工藝多為等溫多向反復鍛造或減溫多向反復鍛造。但這些工藝生產(chǎn)效率低、晶粒細化效果有限，難以應用于工業(yè)生產(chǎn)。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻號CN101332560B，【公開日】為2010年08月25日，公開了一種提高高強度變形鎂合金阻尼性能的塑性加工工藝，包括以下步驟:擠壓塑性變形:將鎂合金鑄錠在擠壓機上進行擠壓，工藝參數(shù)為:擠壓溫度3500C-4000C，擠壓比為9-15，擠壓速度為2-8m/min，且速度恒定;鐓粗型鍛造處理:將擠壓塑性變形后的變形鎂合金在380 0C-400 °C溫度下保溫1-2小時后再鐓粗，鐓粗時鎂合金錠溫度為315 °C-375 °C。該技術通過擠壓和鐓粗相結(jié)合的方式生產(chǎn)高強度變形鎂合金，但由于其變形道次較少，晶粒細化效果有限，難以獲得具有較高性能的鎂合金產(chǎn)品。
[0004]H.Miura等人發(fā)表在第2011 年Materials Science and Engineering A，第528期的論文“Mul ti_d irect1nal forging of AZ6IMg alloy under decreasingtemperaturecondit1ns and improvement of its mechanical properties”公開了對儀合金減溫多向反復鍛造過程中微觀組織演化的研究，但該研究僅通過逐道次降低變形溫度細化晶粒，其應變速率為0.003s—1，生產(chǎn)效率低，并且未涉及通過改變應變速率細化晶粒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提出一種制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法，能夠使得鎂合金鍛件具有均勻細小的晶粒組織，較輕的質(zhì)量，較高的強度和良好的韌性，且操作簡單、生產(chǎn)效率高，便于實施與應用。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明通過多次鍛造、每次以不同的溫度和速度進行鍛造的方式，每次鍛造完成后將坯料進行翻轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)將坯料加工成鍛件，其中的翻轉(zhuǎn)具體是指每次變形結(jié)束后將坯料翻轉(zhuǎn)90°。
[0008]所述的鍛造溫度范圍為280?350°C，鍛造速度范圍為I?32mm/s。
[0009]本發(fā)明具體包括以下步驟:
[0010]I)加熱模具和坯料至溫度T1;
[0011 ] 2)在溫度1\下，以速度％對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90° ;
[0012]3)在溫度T2T，以速度％對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90° ;
[0013]4)在溫度T3下，以速度V3對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90° ;
[0014]5)在溫度T4下，以速度V4對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后即得到最終鍛件。
[0015]所述的步驟I)具體包括:
[0016]1.1)下料，根據(jù)成型制品的形狀制作坯料；
[0017]1.2)加熱模具使其溫度達到T1;
[0018]1.3)加熱坯料，先將坯料加熱到120°C，再放入水劑石墨潤滑劑中浸泡后晾干，而后再將坯料加熱至V1并保溫10分鐘。
[0019]所述的速度為以下任意一種組合:
[0020]①Vi = lmm/s、V2 = 2mm/s、V3 = 4mm/s、V4=8mV/s。
[0021 ]@Vi = 2mm/s、V2 = 4mm/s、V3 = 8mm/s、V4= 16mm/s0
[0022]@Vi = 4mm/s、V2 = 8mm/s、V3 = 16mm/s、V4=32mm/s。
[0023]所述的溫度為以下任意一種組合:
[0024]?)Τι = 350Γ、Τ2 = 345Γ、Τ3 = 34(Γ(:、Τ4=335Γ。
[0025]?)Τι = 320Γ、Τ2 = 315Γ、Τ3 = 31(Γ(:、Τ4=305Γ。
[0026]iii)Ti = 300°C、T2 = 295°C、T3 = 290°C、T4=285°C。
[0027]所述的模具上設有加熱裝置和溫控裝置。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0030]如圖1所示，本實施例選用鎂合金為AZ61，包括以下步驟:
[0031 ] I)加熱模具和坯料到鍛造溫度1^ = 3501:。
[0032]1.1)下料，根據(jù)成型制品的形狀制作坯料，使用三維設計軟件精確設計，即可得到該坯料的尺寸。
[0033]1.2)加熱模具使其溫度為T1，使用設置于模具上的加熱裝置即兩個功率為6000w的加熱圈對上下模加熱，而溫控裝置使其溫度保持在Tu
[0034]1.3)加熱坯料，先將坯料在加熱爐加熱到120°C，再放入水劑石墨潤滑劑中浸泡后晾干，而后再將坯料加熱到!^并保溫10分鐘以消除坯料中的溫度梯度。
[0035]2)在鍛造溫度T1T，以鍛造速度V1= lmm/s對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90°。
[0036]3)在鍛造溫度T2 = 345°C下，以鍛造速度V2 = 2mm/s對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90°。
[0037]4)在鍛造溫度T3 = 340°C下，以鍛造速度V3 = 4mm/s對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90°。
[0038]5)在鍛造溫度T4 = 335°C下，以鍛造速度V4 = 8mm/s對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后即得到最終鍛件，鍛造結(jié)束后迅速水冷以保存高溫組織。
[0039]與現(xiàn)有技術相比，本方法有效縮短了加工時間、提高了加工效率、增強了晶粒細化效果可用于制備具有均勻細晶組織、較輕質(zhì)量、較高強度和良好韌性的鎂合金鍛件，并且工藝簡單易行，便于實施與應用。最終鍛件的屈服強度、抗拉強度和延伸率分布達到241MPa，30310^和13%。
實施例2
[0040]本實施例與實施例1相比的不同之處在于:1^ = 3201^1^ = 3151^1^ = 310-(:34 =305 °C、Vi = 2mm/s、Vi = 4mm/s、Vi = 8mm/s、Vi= 16mm/s。
[0041]與實施例1相比，本實施例進一步的技術效果在于:具有更為顯著的晶粒細化效應并且提高了加工效率、降低了加工能耗。
實施例3
[0042]本實施例與實施例1相比的不同之處在于:1^ = 3001^1^ = 2951^1^ = 290-(:34 =285 °C、Vi = 4mm/s、Vi = 8mm/s、Vi = 16mm/s、Vi = 32mm/s。
[0043]與實施例1相比，本實施例進一步的技術效果在于:具有更為顯著的晶粒細化效應并且提高了加工效率、降低了加工能耗。
【主權項】
1.一種制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法，其特征在于，通過多次鍛造、每次以不同的溫度和速度進行鍛造的方式，每次鍛造完成后將坯料進行翻轉(zhuǎn)從而實現(xiàn)將坯料加工成鍛件，其中的翻轉(zhuǎn)具體是指每次變形結(jié)束后將坯料翻轉(zhuǎn)90° ; 所述的鍛造溫度范圍為280?350 °C，鍛造速度范圍為I?8mm/s。2.根據(jù)權利要求1所述的制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法，其特征是，具體包括以下步驟: 1)加熱模具和坯料達到溫度T1; 2)在溫度T1T，以速度％對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90°; 3)在溫度T2T，以速度％對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90°; 4)在溫度T3下，以速度V3對坯料進行鍛造，坯料變形結(jié)束后將其翻轉(zhuǎn)90°; 5)在溫度T4下，以速度V4對坯料進行鍛造，得到最終鍛件； 所述的速度為以下任意一種組合:①Vi = lmm/s、V2 = 2mm/s、V3 = 4mm/s、V4 = 8mm/s ；d)Vi = 2mm/s、V2 = 4mm/s、V3 = 8mm/s、V4= 16mm/s ；(H)Vi = 4mm/s、V2 = 8mm/s、V3=16mm/s、V4 = 32mm/s ； 所述的溫度為以下任意一種組合:i)Ti = 350°C、T2 = 345°C、T3 = 340°C、T4 = 335°C;?)Τι = 320Γ、Τ2 = 315Γ、Τ3 = 31(Τ(:、Τ4 = 305Γ;i i i)Ti = 300 °C、T2 = 295 °C、T3 = 290 °C、Τ4 = 285 °C。3.根據(jù)權利要求2所述的制備細晶鎂合金的減溫變速率多向反復鍛造方法，其特征是，所述的步驟I)具體包括: 1.1)下料，根據(jù)成型制品的形狀制作坯料； 1.2)加熱模具使其溫度達到T1; 1.3)加熱坯料，先將坯料加熱到120°C，再放入水劑石墨潤滑劑中浸泡后晾干，而后再將坯料加熱至T1并保溫10分鐘。4.根據(jù)權利要求2或3所述的鎂合金變溫變速多向反復鍛造方法，其特征是，所述的模具上設有加熱裝置和溫控裝置。
【文檔編號】B21J1/06GK105921656SQ201610230131
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】劉娟, 李居強, 崔振山
【申請人】上海交通大學