[发明专利]一种适用于Mg-Gd-Y系合金的变温变形工艺及后续加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于Mg-Gd-Y系镁合金的加工方法，属于工业用镁合金的范畴。其中的Mg-Gd-Y系合金主要是指Gd-Y元素作为主要合金元素，另外添加了其他少量的合金元素，其中Gd-Y元素的质量百分比为其他合金元素(除镁外)总和的5～20倍之间。 

背景技术

Mg-Gd-Y系合金作为最具发展前景的镁合金系之一，受到国内外研究学者的追捧，由于其具有良好的成形性能以及优异的力学性能，被认为是在某些特殊情况下可被应用的高性能镁合金。目前航空航天领域关于镁合金的应用还处于蓬勃发展阶段，将大型镁合金结构件应用于宇航器件可以有效减轻重量，提高飞行器的装载能力。关于镁合金结构件的制备方法主要有铸造和变形两种，镁合金铸造性能极佳，因此是目前镁合金成形的主要手段，但由于铸造缺陷时常存在，铸造构件不能作为大型高承力构件来使用，而相比之下，变形合金具有更加优异和多样的力学性能，是被认为有效扩大镁合金应用的有效途径。 

镁合金具有密排六方结构，室温下难于变形，必须进行高温变形，由于镁合金热熔较小，变形过程中很难保证温度的一致性，因此加快变形过程是非常必要的。镁合金在高温变形过程中会发生动态再结晶，细化晶粒，稳定化组织，特别是可以消除铸造缺陷，因此控制动态再结晶过程是镁合金变形的难点及重点。 

研究表明合金中的第二相颗粒可以诱导再结晶的发生，有效提高合金的再结晶速度，因此发展了PSN理论，目前关于该理论的研究和应用均有待提高，特别是在镁合金中，主要在于镁合金容易发生再结晶，Hall-Petch关系中K值是铝合金的3-4倍，对提高合金的性能大有裨益。另外，Mg-Gd-Y系合金的主要合金元素为Gd及Y，另外添加了少量的其他合金元素，Gd-Y在镁合金中的固溶度较大，可产生固溶时效强化效果，目前，将变温处理、固溶时效及合金变形相结合，在镁合金中的应用较少。 

发明内容

本发明是提供一种适用于Mg-Gd-Y系合金的变温变形工艺及后续加工方法，为变形镁合金制备提供一条新途径。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，其中h代表“小时”： 

一种适用于Mg-Gd-Y系合金的变温变形工艺及后续加工方法，该方法包括下述步骤： 

(1)、对Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行合金均匀化处理，均匀化处理后继续升温，在530-550℃条件下进行保温； 

(2)、将Mg-Gd-Y系合金的铸锭由530-550℃降到500-520℃，保温8-12h，进行降温处理； 

(3)、将降温处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行变形处理； 

(4)、将变形处理后的Mg-Gd-Y系合金的坯料升温至530-550℃，保温4-20h，进行固溶处理； 

(5)、进行后续加工。 

另一种适用于Mg-Gd-Y系合金的变温变形工艺及后续加工方法，该方法包括下述步骤： 

(1)、对Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行合金均匀化处理，均匀化处理后继续升温，在530-550℃条件下进行保温； 

(2)、将Mg-Gd-Y系合金的锭坯由530-550℃降到500-520℃，保温8-12h，进行降温处理； 

(3)、将降温处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行变形处理； 

(4)、将变形处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯升温至530-550℃，保温4-20h，进行固溶处理； 

(5)、将固溶处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯降温至500-520℃，保温8-12h进行降温处理； 

(6)、将降温处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行再次变形处理； 

(7)、进行后续加工。 

再有一种适用于Mg-Gd-Y系合金的变温变形工艺及后续加工方法，该方法包括下述步骤： 

(1)、对Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行合金均匀化处理，均匀化处理后继续升温，在530-550℃条件下进行保温； 

(2)、将Mg-Gd-Y系合金的锭坯由530-550℃降到500-520℃，保温8-12h，进行降温处理； 

(3)、将降温处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯进行变形处理； 

(4)、将变形处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯升温至530-550℃，保温4-20h， 进行固溶处理； 

(5)、将固溶处理后的Mg-Gd-Y系合金的锭坯降温至500-520℃，保温8-12h进行降温处理；