[发明专利]一种增强增韧型镁铝硅锌合金板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强增韧型镁铝硅锌合金板的制备方法，属有色金属合金制备及应用的技术领域。

背景技术

镁合金是最轻的有色金属合金，具有质轻、阻尼减震性能好、易加工成型的优点，在航空、航天、交通、通讯、电子工业中得到较广泛的应用；但镁合金存在强度低、硬度低、耐腐蚀性能差、热稳定性差的缺陷，使镁合金的应用受到很大的局限。

为了提高镁合金的力学性能，常在镁合金中掺杂稀土材料，例如钇、钐、铽等，稀土元素的加入使镁合金的成本大幅提高，在提高强度的同时，也降低了镁合金的塑性，使镁合金的塑性成形变得困难，限制了镁合金的应用范围。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的不足，在镁合金中掺杂硅及有色金属中间合金，经真空熔炼、热辊轧成型、热处理回火，制成增强增韧型镁铝硅锌合金板，以提高镁合金的强度和韧性，扩展镁合金的应用范围。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁、铝、硅、锌、无水乙醇、氩气，其准备用量如下：以克、毫升、厘米³为计量单位

制备方法如下：

(1)精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

(2)制备铝硅中间合金

铝硅中间合金的制备是在真空熔炼炉内进行的，是在中频感应加热、氩气保护下完成的；

①打开真空熔炼炉，用氩气驱除炉内有害气体，使炉腔内洁净；

②称取铝块17.47g±0.001g、硅块2.53g±0.001g，加入熔炼坩埚内；

③关闭真空熔炼炉，抽取炉内空气，使炉内压强达0.1Pa；

④开启氩气瓶，向炉内输入氩气，氩气输入速度100cm³/min,使炉内压强恒定在1个大气压；

⑤开启中频感应加热器，加热温度587℃±2℃，加热时间30min；

在此温度恒温保温，然后停止加热，使其随炉冷却至25℃；

熔炼后为铝硅中间合金Al-Si；

(3)制备镁铝硅锌合金锭

镁铝硅锌合金锭的制备是在真空熔炼炉内进行的，是在中频感应加热、氩气底吹搅拌下完成的；

①制备开合式模具

开合式模具用工具钢制作，模具型腔为矩形，型腔表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm；

②打开真空熔炼炉，用氩气驱除炉内有害气体，使炉内洁净；

③称取镁块240g±0.01g、锌块3.5g±0.001g、铝硅中间合金块20g±0.001g，加入熔炼坩埚内；

④在熔炼坩埚底部通入氩气管；

⑤关闭真空熔炼炉，抽取炉内空气，使炉内压强达0.1Pa；

⑥开启中频感应加热器，加热熔炼坩埚及其内的镁块、铝硅中间合金块、锌块，加热温度750℃±2℃，加热时间30min；

开启熔炼坩埚底部的氩气底吹管，向熔炼坩埚内输入氩气，氩气输入速度200cm³/min；

镁块、锌块、铝硅中间合金块在加热熔炼过程中将发生合金化反应，反应方程式如下：

式中：MgAlSiZn：镁铝硅锌合金；

⑦熔炼后停止加热，停止氩气底吹，使熔液在熔炼坩埚内静置10min；

⑧浇铸

打开真空熔炼炉，取出熔炼坩埚，对准预制的开合式模具进行浇铸；

浇铸后将开合式模具及其内的铸件埋入细砂中，进行冷却至25℃；

⑨开模，取出铸件，即镁铝硅锌合金锭；

⑩清理清洗

将镁铝硅锌合金锭置于钢质平板上，用机械对铸锭周边及正反表面进行清理，使其光洁；

然后用无水乙醇擦洗铸锭周边及正反表面，使其洁净；

(4)辊轧成型

镁铝硅锌合金锭的辊轧成型轧制是在辊轧机上进行的，是在加热、辊轧过程中完成的；

①将镁铝硅锌合金锭置于辊轧机的上轧辊和下轧辊之间；

②开启上轧辊转动加热器、下轧辊转动加热器，上轧辊加热温度200℃，下轧辊加热温度200℃；

上轧辊转动方向为逆时针转动，转动转数为10r/min；

下轧辊转动方向为顺时针转动，转动转数为10r/min；

镁铝硅锌合金锭处于上轧辊和下轧辊之间，由左向右轧制；

镁铝硅锌合金锭轧制为7道次，轧制后为镁铝硅锌合金板；