[发明专利]一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法

说明书

本发明公开了一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法，该方法为：将镁合金棒坯在一定温度下进行多道次热旋锻，得到直径不大于10mm的镁合金棒材，所述镁合金棒材的抗拉强度大于290MPa，所述镁合金棒材的屈服强度大于250MPa，所述镁合金棒材的累积压缩率为60％～98％，其中当热旋锻的累积压缩率超过70％时进行中间退火处理，相邻两次中间退火处理之间的累积压缩率为70％～85％。本发明采用在线加热、连续热旋锻的方法加工镁合金小规格棒材，具有温控准确，热效率高，棒材性能均匀稳定、直线度高的特点。此外，采用本发明加工镁合金棒材能提高其单道次的压缩率，细化晶粒、破碎第二相，从而大幅度提升棒材的强度。

技术领域

本发明属于有色金属的成型加工技术领域，具体涉及一种高强度镁合金小规格棒材的热旋锻方法。

背景技术

金属棒材是一种应用广泛的型材，高强度的镁合金棒材作为可降解金属型材具有良好的应用前景。目前，镁合金棒材主要通过铸造和挤压的方法加工。铸造镁合金晶粒粗大且力学性能较差。相比而言，挤压制备的镁合金棒材晶粒细小且具有更高的强度和塑性。然而，挤压直径10mm以下的小规格镁合金棒材对模具要求较高且模具损耗严重，而且挤压出的棒材直线度较差。塑性变形是提升镁合金力学性能尤其是强度的重要方法。然而，镁合金为密排六方晶体结构，室温变形易发生开裂，高温变形又易发生晶粒长大和热裂，适当的变形温度区间窄。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，本发明提供一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法。该方法利用旋锻加工方法的高频次锻压，细化组织，从而大幅度提升镁合金棒材的强度。采用本发明的方法加工的镁合金小规格棒材，其抗拉强度和屈服强度较挤压制备的可分别提升33％～44％和33％～50％。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法，其特征在于，该方法为：将直径不大于50mm的镁合金棒坯在温度为280℃～380℃的条件下进行多道次热旋锻，得到直径不大于10mm的镁合金棒材，所述镁合金棒材的抗拉强度大于290MPa，所述镁合金棒材的屈服强度大于250MPa，所述热旋锻的道次压缩率为15％～40％，所述镁合金棒材的累积压缩率为60％～98％，其中当热旋锻的累积压缩率超过70％时进行中间退火处理，相邻两次中间退火处理之间的累积压缩率为70％～85％，所述中间退火处理的温度为200℃～450℃，所述退火处理的保温时间为20min～60min。

上述的一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法，其特征在于，所述镁合金棒坯热旋锻之前，在所述镁合金棒坯外均匀涂抹润滑剂，所述润滑剂由石墨粉、二硫化钼和黄油按照2:1:(10～15)的质量比混合而成。

上述的一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法，其特征在于，每道次热旋锻和中间退火热处理后均对镁合金棒坯进行机械打磨。

上述的一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法，其特征在于，所述热旋锻过程中控制旋锻机头主轴的转速为200r/min～400r/min。

上述的一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法，其特征在于，所述热旋锻的送料速度为0.2m/min～2m/min。

本发明制备高强度镁合金小规格棒材过程中，压缩率指棒材压变形所产生的变形百分比，计算公式为：(A₀-A₁)×100％/A₀，其中A₀为变形前棒材的截面积，A₁为变形后棒材的截面积，道次压缩率指经过一道次加工后棒材所产生的变形百分比，累积压缩率指经过若干道次之后棒材累积产生的变形百分比。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用热旋锻法制备镁合金小规格棒材，该方法利用旋锻加工的高频次锻压和热加工下镁合金可产生较大的压变形，细化组织，从而大幅度提升镁合金棒材的强度。