[发明专利]AM60B镁合金半固态非枝晶镁基枝晶浆料的制备方法

说明书

技术领域

 本发明属于半固态金属成形技术领域。

背景技术

半固态金属成形技术自上世纪发明以来，经过30余年的研究与发展，半固态成形技术获得了迅猛的发展，被誉为21世纪新一代金属成形技术。根据成形过程的一些技术特点，金属的半固态成形分为流变成形和触变成形两种。因触变成形利于组织生产、实现自动化，应用较为广泛，在发达国家已被用来制造铝合金汽车零件、镁合金的电子产品外壳等。

触变成形一般包括非枝晶锭料的制备、二次加热和成形三个步骤，因非枝晶锭料的制备和二次加热决定了成形前半固态锭料的组织，从而也决定了随后的成形性和产品的最终质量，所以如何获得高质量的半固态浆料是该技术的关键，也是材料界研究的热点之一，其目的是获得具有细小、圆整、均匀初生相颗粒的半固态浆料。在半固态成形工艺中，均匀细小的非枝晶组织锭料的制备是实现半固态成形的基础和关键。人们在此方面做了大量的工作，现阶段应用最广泛的是：半固态等温热处理法，该法是利用化学晶粒细化剂制备晶粒细小的金属锭料，再将锭料加热到固液两相区进行适当温度下的保温处理便可获得初生相颗粒细小、均匀、圆整的半固态锭料；相关资料证明：在制备ZA27合金半固态浆料时，将ZA27合金棒料在370℃的温度下进行固溶处理3~5h,然后将其迅速移至别的加热装置中在460℃的温度下，加热30min，即可得到细小、均匀、圆整的ZA27合金半固态浆料。由于半固态等温热处理法，引入了细化剂往往会造成材料的污染，并且该技术的关键是选择适当的晶粒细化剂，但是由于合适的晶粒细化剂极其有限，因此此种方法只能在某些合金中得到应用。故有待开发新的、实用的半固态浆料的制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种AM60B镁合金半固态非枝晶镁基枝晶浆料的制备方法。

本发明是AM60B镁合金半固态非枝晶镁基枝晶浆料的制备方法，其步骤为：

（1）将AM60B镁合金铸锭料在400~420℃进行固溶处理8~24小时；

（2）将其移至另一加热装置中在600~610℃的温度下加热25~30分钟；

（3）从加热装置中迅速取出淬火处理即可获得理想的半固态浆料。

与其他方法相比，本发明AM60B镁合金非枝晶锭料的制备工艺具有以下优点：工艺简单易行，使传统的三步骤触变成形工艺简化为两个步骤：将传统铸造工艺（无需进行细化等熔体处理）得到坯料在二次加热设备中依次完成固溶处理和部分重熔，然后成形。即本方法中的固溶处理可在二次加热过程中完成，合理设定现行的多工位电磁加热设备的工艺参数，开始的工位进行固溶处理，后面的工位可实现部分重熔。用本方法可以通过改变部分重熔温度既可以生产高固相率的半固态浆料，也可以生产低固相率的半固态浆料，既适用于高熔点的合金，也适用于低熔点的合金，很有实用价值。

附图说明

图1为未经固溶处理的AM60B镁合金锭料的半固态显微组织金相照片，图2~图6为不同工艺下AM60B镁合金锭料的半固态显微组织金相照片。

具体实施方式

本发明是AM60B镁合金半固态非枝晶镁基枝晶浆料的制备方法，其步骤为：

1、将商用AM60B镁合金锭料截成小块，放于坩埚内进行熔炼，在720~740℃用C₂Cl₆

进行精炼，保温十分钟后扒渣，撒上一层覆盖剂（RJ-2），当温度上升至780~790℃时搅拌除渣，保温10分钟左右，当温度降至720±5℃浇入φ16mm的金属型模具中；

2、将步骤1中得到的直径相同的棒料截成体积相同的锭料，放入温度为400~425℃的箱

式电阻炉中，固溶处理8~24h,迅速取出进行淬火处理；

3、将步骤2中淬火处理后的试样，烘干后，加入预热温度为200℃的钢制坩埚内，均匀

撒上一层RJ-2覆盖剂，迅速放入温度为600~610℃的箱式电阻炉中，保温30min,迅速取出进行淬火处理，即可得到颗粒圆整、均匀、固相率40~60%的半固态组织。

如图1所示，上述步骤1以后的半固态显微组织金相照片，从图中可以发现，其半固态组织很不均匀，并且形状也很不规则，固相颗粒尺寸比较大，跟球状差距很大；

如图2所示，上述步骤1后的镁合金锭料在温度为400℃的箱式电阻炉中，固溶处理8h,迅速取出进行淬火处理烘干后，加入预热温度为200℃的钢制坩埚内，均匀撒上一层RJ-2覆盖剂，迅速放入温度为610℃的箱式电阻炉中，保温30min,迅速取出进行淬火处理，即可得到颗粒圆整、均匀、固相率40~60%的半固态组织。