[发明专利]一种镁合金阶梯降温多方向锻造工艺

说明书

技术领域

本发明属于镁合金制造技术领域，尤其涉及一种镁合金阶梯降温 多方向锻造工艺。

背景技术

镁在地壳中的含量大约2％，是第八丰富的元素，第三丰富的金 属元素，亦是宇宙中第九多元素。镁是所有结构用金属及合金材料中 密度最低的,仅相当于铝(2.70/g·cm^-3)的2/3,钢(7.86/g·cm^-3)的1/4。

镁合金具有低密度，比强度高，阻尼性能优良，电磁屏蔽能力强， 加工性能好，因此，受到航空航天、国防工业等领域的高度重视。我 国镁合金研究较晚，目前还均处于起步阶段。由于镁的晶格结构为 hcp(密排六方)，镁合金室温塑性变形能力差，室温下塑性成型困难 强度低等缺点，限制了其应用范围。

锻造是提高镁合金力学性能的有效方法，锻造工艺可以细化镁合 金的晶粒，同时提高镁合金的强度和塑性。但目前镁合金锻造存在的 主要问题为：1.镁合金在低温下塑性差，锻造会使镁合金开裂；2.因 为镁合金室温延伸率低，普通镁合金锻造工艺都在350-400度的高温 下变形，高温使晶粒粗大，会导致屈服强度降低，影响镁合金产品的 使用；3.普通锻造工艺完成后内部组织会形成织构，宏观力学性能上 表现为各向异性，会影响产品的使用；4.还没有一套稳定成熟的锻造 工艺适用于AZ33m镁合金方锭制备；5.随着现在镁合金市场需求在 扩大，特别是高强高韧大尺寸镁合金锻材需求迫切。

发明内容

本发明的目的在于提供一种镁合金阶梯降温多方向锻造工艺，旨 在解决挤压或者轧制无法实现制备大尺寸高性能型材和镁合金锻造 困难的问题；

本发明是这样实现的，一种镁合金阶梯降温多方向锻造工艺，该 镁合金阶梯降温多方向锻造工艺包括以下步骤：

坯料选取：选取AZ33m铸造锭材；

坯料预处理：对铸锭表面进行铣面，去除氧化物，对对仍有少部 分裂纹的使用抛光机局部打磨；

坯料预热：胚料放入加热炉，温度设置为(330～370℃)，坯料 随炉加热；

胚料锻造：胚料按设置的X、Y、Z三个相互垂直方向依次交替 锻造，每个方向锻造变形量为胚料此方向高度的25-50％(沿X、Y、 Z三个相互垂直方向各锻造3次称为一个道次)，根据尺寸变形3-5 个道次；

锻造温度控制：变形过程中，每道次变形胚料温度比上一道次温 度递减10-30℃；

连续锻造2道次后，停止变形，在炉中保温15-30min(去除过大 残余应力和组织内的空位)；

锻造完成后100-180℃低温回火。

所述选取AZ33m铸造锭材中铸造锭材或为圆锭或为方锭。

进一步，所述胚料按设置的X、Y、Z三个相互垂直方向锻造， 依次锻造3次为一个道次，共变形3-5个道次，每各方向的锻造变形 量在25％-50％之间。

进一步，所述变形过程中，每道次变形胚料温度比上一道次温度 递减10-30℃。

本发明解决了AZ33m镁合金锻造容易开裂，成型困难的问题；解 决了AZ33m镁合金锻造后屈服强度低的问题，经过规律性的梯度降温 锻造，能大幅度提升屈服强度明显提升；解决了AZ33m镁合金锻造后 性能各向异性的问题；提高了AZ33m镁合金锻件性能；目前还没有一 套技术方案能达到本发明技术方案在锻造AZ33m镁合金铸锭的效果； 型材性能优于铸造所得同等尺寸的镁合金铸锭；经过多向锻造过后各 向性能明显提升且性能无各向异性的问题；经过规律性的梯度降温锻 造，能大幅度提升屈服强度明显提升。

本发明适用于AZ33m镁合金坯料的预处理方式；适用于AZ33m 镁合金的锻造工艺中温度控制方案；适用于AZ33m镁合金的交替变换 锻造方向及锻造变形量的控制方案；适用于AZ33m镁合金锻造后低温 回火方式。

附图说明

图1是本发明实施例的AZ33M镁合金阶梯降温多方向锻造工艺 流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具 体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实例一

坯料选取：选取AZ33m铸造圆锭材Ф240mm*350mm