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完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法

239   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:中北大學(xué)  
2025-03-25 16:56:35
權(quán)利要求

1.一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,將均質(zhì)態(tài)的Mg-Y-Zn鎂合金依次經(jīng)過(guò)第一道次小擠壓比擠壓和第二道次大擠壓比擠壓;Mg-Y-Zn鎂合金中Y/Zn原子比為2/1;

所述的第一道次小擠壓比擠壓的擠壓比為4/1,擠壓溫度為420℃,擠壓速度為0.4mm/s;

所述的第二道次大擠壓比擠壓的擠壓比為25/1,擠壓溫度為420℃,擠壓速度為0.4mm/s。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,所述的均質(zhì)態(tài)Mg-Y-Zn鎂合金是通過(guò)合金配制、合金熔煉、合金澆鑄與凝固、均質(zhì)處理得到的鎂合金試棒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,所述的合金熔煉是設(shè)置電阻爐溫度升到400℃,將預(yù)熱好的鎂塊加入到坩堝中,得到鎂合金熔體;然后將電阻爐溫度升至720℃,恒溫保溫使鎂塊完全熔化;之后加入預(yù)熱好的塊,將電阻爐溫度升至780℃,扒渣,加入預(yù)熱好的釔粒,保溫處理后,將爐溫降至750℃進(jìn)行精煉。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,所述的合金澆鑄與凝固是在750℃下保溫30~40分鐘后將爐溫降低至730℃,扒渣,將鎂熔體澆鑄到預(yù)熱好的金屬模具中;待合金熔體在空氣中完全凝固,并隨模具溫度自然冷卻到室溫后,將試樣從模具中敲出得到Mg-Y-Zn鎂合金試棒。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,所述的均質(zhì)處理在管式爐中進(jìn)行,均質(zhì)處理溫度為500℃,均質(zhì)處理時(shí)間為30小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,所述的第一道次小擠壓比擠壓和第二道次大擠壓比擠壓均采用立式擠壓機(jī),擠壓方式采用正擠壓,擠壓模具包括擠壓凹模、擠壓墊片、擠壓桿和擠壓套。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,第二道次大擠壓比擠壓之后得到的Mg-Y-Zn鎂合金進(jìn)行水淬處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,其特征在于,Mg-Y-Zn鎂合金的原子比at.%為Mg98.5Y1Zn0.5。

說(shuō)明書(shū)

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明屬于鎂合金加工技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法。

背景技術(shù)

[0002]Mg-Y-Zn系鎂合金由于其優(yōu)異的力學(xué)性能,在汽車(chē)、飛機(jī)、航空航天、軍工以及儲(chǔ)氫能源等減重領(lǐng)域備受關(guān)注。然而,如何實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)度與韌性的協(xié)同提升,對(duì)Mg-Y-Zn系鎂合金來(lái)說(shuō)仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。目前,可以提高鎂合金強(qiáng)度和韌性的主要方法包括固溶處理、時(shí)效處理、合金化與微合金化變質(zhì)處理、外加電磁場(chǎng)和功率超聲波處理技術(shù)、塑性變形技術(shù)以及3D打印技術(shù)等。

[0003]擠壓是一種工業(yè)上常用的塑性變形技術(shù),也是提高金屬材料力學(xué)性能的最有效方法。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是決定Mg-Y-Zn系變形鎂合金性能的關(guān)鍵因素之一。這是由于通過(guò)低溫或慢速或小擠壓比擠壓可得到微米、亞微米、納米再結(jié)晶晶粒,從而使鎂合金獲得較高的強(qiáng)度。但是,低溫、慢速、小擠壓比擠壓會(huì)導(dǎo)致一個(gè)不完全再結(jié)晶組織的出現(xiàn),從而降低了鎂合金的韌性。盡管擠壓溫度、速度與擠壓比的提高會(huì)促使一個(gè)完全再結(jié)晶組織形成,能夠提高合金的韌性,但擠壓溫度、速度與擠壓比的提高同時(shí)也會(huì)造成再結(jié)晶晶粒的嚴(yán)重粗化,從而導(dǎo)致合金強(qiáng)度的大幅度降低。目前來(lái)看,Mg-Y-Zn系變形鎂合金很難達(dá)到強(qiáng)度與韌性的同時(shí)提高。因此,一種完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織成為克服Mg-Y-Zn系變形鎂合金高強(qiáng)度與高韌性權(quán)衡瓶頸的迫切需求。

[0004]現(xiàn)有的塑性變形技術(shù),包括擠壓、軋制、鍛造、等通道轉(zhuǎn)角擠壓、高壓扭轉(zhuǎn)、往復(fù)擠壓等,可以獲得細(xì)晶、超細(xì)晶,制備出高強(qiáng)、超高強(qiáng)鎂合金。但是,這些塑性變形技術(shù)存在一定的局限性,難以獲得完全又細(xì)小的再結(jié)晶組織,特別是高強(qiáng)、超高強(qiáng)鎂合金的組織往往呈現(xiàn)嚴(yán)重的不完全再結(jié)晶特征,再結(jié)晶占比極少,使其表現(xiàn)出極低的韌性。更重要的是,對(duì)于高強(qiáng)、超高強(qiáng)鎂合金,該類(lèi)塑性變形技術(shù)要求更大噸位的設(shè)備、更復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)以及專(zhuān)門(mén)的機(jī)器設(shè)備,難以用于工業(yè)化應(yīng)用。如中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN112547826A)公開(kāi)了一種用于制備梯度溫度及速率場(chǎng)的高性能鎂合金成形方法,但該方法總成形道次數(shù)N≥2。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN111482545A)公開(kāi)了一種具有多尺度析出強(qiáng)化效果的高強(qiáng)高韌鎂合金層繞旋鍛方法,該方法需進(jìn)行多模多道次旋鍛加工,且只能在樣品表面形成較薄的梯度結(jié)構(gòu)層。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利(CN102127723A)公開(kāi)了一種獲得高強(qiáng)度、高韌性鎂合金的形變熱處理方法,該方法結(jié)合了多軸變形和人工時(shí)效,能夠制備出高強(qiáng)度、高韌性鎂合金,但制備的高性能AZ91鎂合金需要至少8道次變形,制備的高性能AZ61鎂合金需要至少4道次變形。

發(fā)明內(nèi)容

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法;本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:

一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,將均質(zhì)態(tài)的Mg-Y-Zn鎂合金依次經(jīng)過(guò)第一道次小擠壓比擠壓和第二道次大擠壓比擠壓;Mg-Y-Zn鎂合金中Y/Zn原子比為2/1;

所述的第一道次小擠壓比擠壓的擠壓比為4/1,擠壓溫度為420℃,擠壓速度為0.4mm/s;

所述的第二道次大擠壓比擠壓的擠壓比為25/1,擠壓溫度為420℃,擠壓速度為0.4mm/s。

[0006]優(yōu)選的,所述的均質(zhì)態(tài)Mg-Y-Zn鎂合金是通過(guò)合金配制、合金熔煉、合金澆鑄與凝固、均質(zhì)處理得到的鎂合金試棒。

[0007]更優(yōu)的,所述的合金熔煉是設(shè)置電阻爐溫度升到400℃,將預(yù)熱好的鎂塊加入到坩堝中,得到鎂合金熔體;然后將電阻爐溫度升至720℃,恒溫保溫使鎂塊完全熔化;之后加入預(yù)熱好的鋅塊,將電阻爐溫度升至780℃,扒渣,加入預(yù)熱好的釔粒,保溫處理后,將爐溫降至750℃進(jìn)行精煉。

[0008]更優(yōu)的,所述的合金澆鑄與凝固是在750℃下保溫30~40分鐘后將爐溫降低至730℃,扒渣,將鎂熔體澆鑄到預(yù)熱好的金屬模具中;待合金熔體在空氣中完全凝固,并隨模具溫度自然冷卻到室溫后,將試樣從模具中敲出得到Mg-Y-Zn鎂合金試棒。

[0009]更優(yōu)的,所述的均質(zhì)處理在管式爐中進(jìn)行,均質(zhì)處理溫度為500℃,均質(zhì)處理時(shí)間為30小時(shí)。

[0010]優(yōu)選的,所述的第一道次小擠壓比擠壓和第二道次大擠壓比擠壓均采用立式擠壓機(jī),擠壓方式采用正擠壓,擠壓模具包括擠壓凹模、擠壓墊片、擠壓桿和擠壓套。

[0011]優(yōu)選的,第二道次大擠壓比擠壓之后得到的Mg-Y-Zn鎂合金進(jìn)行水淬處理。

[0012]優(yōu)選的,Mg-Y-Zn鎂合金的原子比at.%為Mg98.5Y1Zn0.5。

[0013]本發(fā)明針對(duì)Mg-Y-Zn系變形鎂合金強(qiáng)度與韌性不匹配的難題,選用一種95.17Mg-3.53Y-1.30Zn(質(zhì)量百分比)鎂合金作為母材,通過(guò)兩道次累計(jì)大擠壓比(100/1)擠壓成形制備技術(shù),克服了單道次擠壓過(guò)程中再結(jié)晶晶粒隨溫度增加尺寸嚴(yán)重粗化的難題,獲得了完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織,同時(shí)提高了鎂合金的強(qiáng)度和韌性。同時(shí),本發(fā)明設(shè)置了不同溫度下的單道次擠壓對(duì)比試驗(yàn),研究了擠壓溫度對(duì)再結(jié)晶行為與合金力學(xué)性能的影響,探究了兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓獲得完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織的原因。

[0014]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果為:

(1)本發(fā)明僅通過(guò)兩道次擠壓變形,累計(jì)擠壓比達(dá)到了100,使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金在擠壓溫度為420℃條件下,獲得了完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織,且再結(jié)晶晶粒尺寸僅為1.68μm。

[0015](2)本發(fā)明通過(guò)特定的兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓變形,使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金中動(dòng)態(tài)析出了大量高密度精細(xì)14H-LPSO結(jié)構(gòu)強(qiáng)化相,該析出相可對(duì)再結(jié)晶產(chǎn)生顯著的晶界釘扎作用,能夠大幅度抑制再結(jié)晶的進(jìn)一步長(zhǎng)大,從而獲得了完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織。

[0016](3)本發(fā)明通過(guò)特定的兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓變形,使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度與延伸率分別可以達(dá)到340MPa、382MPa與25.2%,呈現(xiàn)優(yōu)異的高強(qiáng)高韌匹配。

附圖說(shuō)明

[0017]圖1為實(shí)施例1和對(duì)比例1鑄造95.17Mg-3.53Y-1.30Zn合金的熱加工示意圖;

圖2為實(shí)施例1中兩種擠壓比的擠壓模具示意圖;

圖3為實(shí)施例1和對(duì)比例1擠壓后得到的95.17Mg-3.53Y-1.30Zn合金試棒;

圖4為實(shí)施例1中第一道次小角度擠壓95.17Mg-3.53Y-1.30Zn合金掃描電子顯微組織(TEM)照片;

圖5為對(duì)比例1單道次擠壓和實(shí)施例1經(jīng)過(guò)兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓的95.17Mg-3.53Y-1.30Zn合金電子背散射衍射組織(EBSD)照片;

圖6為實(shí)施例1中420℃兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓95.17Mg-3.53Y-1.30Zn合金透射電子顯微組織(TEM)照片;其中,(a)精細(xì)14H-LPSO相形貌,(b)14H-LPSO結(jié)構(gòu)選取衍射斑點(diǎn);

圖7為實(shí)施例1和對(duì)比例1擠壓95.17Mg-3.53Y-1.30Zn合金室溫拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線。

具體實(shí)施方式

[0018]為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,結(jié)合實(shí)施例和附圖,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,但保護(hù)范圍不被此限制。

[0019]實(shí)施例1

本實(shí)施例提出一種完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法,且擠壓模具簡(jiǎn)單、加工制作成本低、實(shí)用性強(qiáng)。首先以鑄造95.17Mg-3.53Y-1.30Zn(質(zhì)量百分比)鎂合金作為初始材料,隨后采用兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓變形工藝(總擠壓比為100/1),在保證再結(jié)晶完全的同時(shí),利用動(dòng)態(tài)析出高密度精細(xì)14H-LPSO結(jié)構(gòu)相對(duì)晶界遷移的有效釘扎作用,來(lái)克服單道次大擠壓比擠壓過(guò)程中再結(jié)晶晶粒尺寸嚴(yán)重粗化的問(wèn)題,獲得完全且細(xì)小再結(jié)晶組織,從而同時(shí)提高鎂合金的強(qiáng)度和韌性。

[0020]具體包括以下兩個(gè)單元:

S1、配制熔煉95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金與澆鑄凝固單元

S1.1、合金配制

選擇質(zhì)量比wt.%為95.17Mg-3.53Y-1.30Zn(原子比at.%為Mg98.5Y1Zn0.5)的鎂合金作為母材,其原因是在Y/Zn原子比為2/1的特定條件下可在后續(xù)第一道次小擠壓比擠壓過(guò)程中形成大量的長(zhǎng)條狀14H-LPSO結(jié)構(gòu)強(qiáng)化相,來(lái)抑制鎂基體內(nèi)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的形核長(zhǎng)大。根據(jù)質(zhì)量比稱(chēng)重備好所需的原材料:包括純度為99.99wt.%的鎂塊(Mg)、釔粒(Y)、鋅塊(Zn)。該合金實(shí)際化學(xué)成分范圍為:Y:3.2~3.7wt.%,Zn:1.0~1.5wt.%,其余為Mg。將原材料打磨去除其表面的氧化層后,與覆蓋劑、澆鑄模具、扒渣及攪拌等工具一同放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥和預(yù)熱。

[0021]S1.2、合金熔煉

采用電阻爐熔煉鎂合金,設(shè)置電阻爐溫度升到400℃時(shí),將預(yù)熱好的鎂塊加入到坩堝中,并在其表面均勻撒上預(yù)熱好的鹽類(lèi)覆蓋劑,將放有鎂塊的坩堝夾入電阻爐,同時(shí)向爐膛內(nèi)通入氬氣(Ar2),本發(fā)明采取鹽類(lèi)覆蓋劑+Ar2復(fù)合保護(hù)的方法進(jìn)行熔體保護(hù),防止鎂熔體的氧化和燃燒,得到高品質(zhì)潔凈鎂合金熔體。電阻爐溫度升至720℃時(shí),恒溫保溫30分鐘確保鎂塊完全熔化。鎂塊熔化后,扒渣,加入預(yù)熱好的鋅塊,均勻撒上覆蓋劑后升溫。電阻爐溫度升至780℃時(shí),扒渣,加入預(yù)熱好的釔粒,攪拌后撒覆蓋劑,將爐溫升到780℃并進(jìn)行保溫。保溫15分鐘后,將爐溫降至750℃,扒渣,向鎂熔體中撒入精煉劑進(jìn)行精煉。精煉后,將爐溫回升至750℃后,使鎂熔體在750℃靜置30分鐘。

[0022]S1.3、合金澆鑄與凝固

在750℃下保溫30分鐘后將爐溫降低至730℃,扒渣,將鎂熔體澆鑄到預(yù)熱好的金屬模具(200℃)中。待合金熔體在空氣中完全凝固,并隨模具溫度自然冷卻到室溫后,將試樣從模具中敲出得到95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鑄造鎂合金試棒,其直徑為82mm,高為200mm。

[0023]S2、累計(jì)大擠壓比擠壓95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金單元

S2.1、均質(zhì)處理

鑄造鎂合金試棒直接進(jìn)行熱擠壓易出現(xiàn)組織不均勻與過(guò)熱等問(wèn)題。其次,均質(zhì)處理可以使Y與Zn原子最大限度地溶到Mg基體中,從而得到過(guò)飽和固溶體。因此,為了改善鎂合金組織,提高其后續(xù)塑性變形能力,需對(duì)鑄造合金試棒進(jìn)行均質(zhì)處理。在本發(fā)明中,均質(zhì)處理在管式爐中進(jìn)行,鑄造鎂合金試棒用MgO粉末覆蓋,將其放入管式爐中,隨后進(jìn)行抽真空,再持續(xù)通入Ar2進(jìn)行氣體保護(hù)。設(shè)定均質(zhì)處理溫度為500℃,均質(zhì)處理時(shí)間為30小時(shí)。設(shè)定時(shí)間完成后,關(guān)閉電源,迅速將鎂合金試棒從爐內(nèi)取出進(jìn)行水淬處理,得到均質(zhì)態(tài)鎂合金試棒。

[0024]S2.2、第一道次小擠壓比擠壓

參見(jiàn)圖2、圖3和圖4,選用立式擠壓機(jī),擠壓方式采用正擠壓,擠壓模具包括了擠壓凹模、擠壓墊片、擠壓桿和擠壓套,最大擠壓力500噸。對(duì)于第一道次擠壓,選用擠壓比為4/1的小擠壓比擠壓凹模,擠壓溫度為420℃,擠壓速度為0.4mm/s,擠壓坯料直徑為80mm,高度為50mm。擠壓前,將均質(zhì)態(tài)鎂合金試棒放入熱處理爐中進(jìn)行預(yù)熱處理,而擠壓模具在擠壓機(jī)工作臺(tái)上設(shè)有的保溫爐中預(yù)熱。試棒和擠壓模具在擠壓溫度(420℃)下保溫1小時(shí)后,在設(shè)定好的擠壓溫度(420℃)和擠壓速度(0.4mm/s)下進(jìn)行擠壓,擠出的鎂合金試棒進(jìn)行水淬處理。通過(guò)第一道次的小擠壓比(4/1)擠壓,獲得直徑為40mm的擠壓試棒。

[0025]在本發(fā)明中,通過(guò)第一道次小擠壓比擠壓,會(huì)在95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金基體內(nèi)析出大量的長(zhǎng)條狀14H-LPSO結(jié)構(gòu)相。長(zhǎng)條狀14H-LPSO結(jié)構(gòu)相的大量析出可嚴(yán)重抑制鎂基體內(nèi)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的形核及長(zhǎng)大。

[0026]S2.3、第二道次大擠壓比擠壓

在第二道次擠壓中,選用擠壓比為25/1的大擠壓比擠壓凹模,擠壓溫度為420℃,擠壓速度為0.4mm/s,擠壓坯料直徑為40mm,高度為35mm。擠壓前,將第一道次擠出的鎂合金試棒放入熱處理爐中進(jìn)行預(yù)熱處理,擠壓模具在擠壓機(jī)工作臺(tái)上設(shè)有的保溫爐中預(yù)熱。試棒和擠壓模具在420℃下保溫1小時(shí)后,在設(shè)定好的擠壓溫度(420℃)和擠壓速度(0.4mm/s)下進(jìn)行擠壓,擠出的鎂合金試棒進(jìn)行水淬處理。通過(guò)擠壓比為4/1的第一道次小擠壓比擠壓和擠壓比為25/1的第二道次大擠壓比擠壓,實(shí)現(xiàn)了總擠壓比為100/1的鎂合金累計(jì)大擠壓比擠壓成形制備,獲得直徑為8mm的擠壓試棒。

[0027]在本發(fā)明中,通過(guò)第二道次大擠壓比擠壓,會(huì)促使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金基體內(nèi)發(fā)生完全再結(jié)晶現(xiàn)象。同時(shí),大擠壓比的擠壓使第一道次析出的長(zhǎng)條狀14H-LPSO結(jié)構(gòu)相轉(zhuǎn)化成為再結(jié)晶晶粒內(nèi)部的精細(xì)狀14H-LPSO結(jié)構(gòu)相。而精細(xì)狀14H-LPSO結(jié)構(gòu)相能夠嚴(yán)重阻礙晶界的遷移,克服動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的異常長(zhǎng)大,促成完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織。

[0028]對(duì)比例1

單道次擠壓對(duì)比試驗(yàn):

參見(jiàn)圖1,本發(fā)明設(shè)計(jì)了三組不同擠壓溫度下的單道次擠壓對(duì)比試驗(yàn),與實(shí)施例1不同的步驟操作如下(其余步驟相同):

選用擠壓比為25/1的擠壓凹模,擠壓溫度分別為350℃,380℃,420℃,擠壓速度為0.4mm/s,擠壓坯料直徑為40mm,高度為35mm。擠壓前,將均質(zhì)態(tài)鎂合金試棒放入熱處理爐中進(jìn)行預(yù)熱處理,而擠壓模具在擠壓機(jī)工作臺(tái)上設(shè)有的保溫爐中預(yù)熱。試棒和擠壓模具在擠壓溫度(350℃、380℃、420℃)下保溫1小時(shí)后,在設(shè)定好的擠壓溫度(350℃、380℃、420℃)和擠壓速度(0.4mm/s)下進(jìn)行擠壓,擠出的鎂合金試棒進(jìn)行水淬處理。通過(guò)擠壓比為25/1的單道次擠壓,獲得直徑為8mm的擠壓試棒,參見(jiàn)圖3。三組單道次擠壓試驗(yàn)的條件如下:

(1)擠壓比為25/1、擠壓速度為0.4mm/s、擠壓溫度為350℃;

(2)擠壓比為25/1、擠壓速度為0.4mm/s、擠壓溫度為380℃;

(3)擠壓比為25/1、擠壓速度為0.4mm/s、擠壓溫度為420℃;

對(duì)比結(jié)論分析,參見(jiàn)圖5至圖7:

(1)實(shí)施例1僅通過(guò)兩道次擠壓變形,累計(jì)擠壓比達(dá)到了100,使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金在擠壓溫度為420℃條件下,獲得了完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織,且再結(jié)晶晶粒尺寸僅為1.68μm。相比于兩道次擠壓,在單道次擠壓過(guò)程中,當(dāng)擠壓溫度從350℃增加到420℃時(shí),95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金雖然獲得了完全再結(jié)晶組織,但溫度的升高使再結(jié)晶晶粒異常長(zhǎng)大,晶粒尺寸從1.66μm(350℃)增加到了6.12μm(420℃)。

[0029](2)本發(fā)明實(shí)施例1通過(guò)特定的兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓變形,使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金中動(dòng)態(tài)析出了大量高密度精細(xì)14H-LPSO結(jié)構(gòu)強(qiáng)化相,該析出相可對(duì)再結(jié)晶產(chǎn)生顯著的晶界釘扎作用,能夠大幅度抑制再結(jié)晶的進(jìn)一步長(zhǎng)大,從而獲得了完全且細(xì)小的再結(jié)晶組織。

[0030](3)本發(fā)明實(shí)施例1通過(guò)特定的兩道次累計(jì)大擠壓比擠壓變形,使95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度與延伸率分別可以達(dá)到340MPa、382MPa與25.2%,呈現(xiàn)優(yōu)異的高強(qiáng)高韌匹配。相比于兩道次擠壓,單道次擠壓隨著溫度從350℃增加到420℃,95.17Mg-3.53Y-1.30Zn鎂合金的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度從326/332MPa降低到236/278Mpa,而延伸率從7.7%增加到20.6%,呈現(xiàn)明顯的強(qiáng)韌性倒置關(guān)系。

[0031]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式僅限于此,對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定專(zhuān)利保護(hù)范圍。

說(shuō)明書(shū)附圖(7)


聲明:
“完全且細(xì)小再結(jié)晶Mg-Y-Zn鎂合金的制備方法” 該技術(shù)專(zhuān)利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)
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