[发明专利]一种纳米晶镁合金块的制备方法

说明书

本发明涉及一种纳米晶镁合金块的制备方法，是针对镁及镁合金力学性能低的情况，先将镁合金粉进行氢化处理，制成纳米晶镁合金粉，然后进行等离子放电烧结，制成纳米晶镁合金块，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，纳米晶镁合金块金相组织致密性好，晶粒细化，致密度达99.34％，晶粒尺寸≤15nm，拉伸强度达320MPa，均匀性好，是先进的纳米晶镁合金块的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种纳米晶镁合金块的制备方法，属高性能轻金属材料的晶粒细化及增强力学性能的技术领域。

背景技术

镁及镁合金是实际应用中低密度的金属结构材料，在电子、航空航天、电器、交通、国防军工等领域得到了较广泛的应用；但由于铸态镁合金的强度低、硬度低、塑性差、耐腐蚀性差，使镁及镁合金的应用受到了很大的局限。

在镁及镁合金的强化方法中，晶粒细化法是有效的一种方法，例如高压扭转法，可将镁及镁合金晶粒细化到100nm左右，很难达到精尖产品的使用需要，镁及镁合金的强化方法还在科学研究中。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，以镁合金粉为材料，通过氢化脱氢法制备纳米晶镁合金粉，用真空等离子放电烧结技术，制成纳米晶镁合金块，以达到细化镁合金晶粒，改善镁合金力学性能的目的。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁合金粉、碳纤维布、无水乙醇、氢气、氩气、其准备用量如下：以克、毫升、毫米、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)、氢化脱氢法制备纳米晶镁合金粉

纳米晶镁合金粉的氢化处理是在氢化炉内进行的，是在加热、输氢气、加压过程中、外水循环冷却状态下完成的；

①、将镁合金粉置于石英容器中，并在石英容器上部加盖不锈钢丝网；

②、将盛有镁合金粉的石英容器置于氢化炉内，并密闭；

③、抽取氢化炉内空气，使炉内压强达5×10^-3Pa，并恒定；

④、开启氢气瓶，向氢化炉内输入氢气，氢气输入速度为100cm³/min，使炉内在氢气气氛下压强恒定在4MPa；

⑤、开启氢化炉内加热器，加热温度450℃±2℃,加热时间60min；

开启氢化炉外水循环冷却管，进行外水循环冷却；

⑥、镁合金粉在氢化炉内，在氢气加压4MPa、加热温度450℃±2℃下恒温氢化12h；

⑦、氢化后关闭加热器，停止加热，使炉内温度自然降至70℃，开启出气阀，排出氢气；

⑧、真空加热，恒温保温处理

密闭氢化炉，开启氢化炉真空泵，抽取炉内空气，使炉内压强恒定在5×10^-3Pa；

开启加热器，加热温度350℃±2℃；

在恒温恒压下保温处理240min；

⑨、关闭加热器，当炉内温度降至60℃时，向炉内输入氢气，氢气输入速度100cm³/min，使炉内压强恒定在1个大气压，恒压时间30min；