[发明专利]一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺

权利要求书

1.一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，合金质量百分比成分为：Gd：8.0-9.6%，Y：1.8-3.2%，Gd含量与Y含量的比值为：3≤Gd/Y≤5，Zr：0.3-0.7%，Ag：0.02-0.5%，Er：0.02-0.3%，Ag含量与Er含量的比值为：1≤Ag/Er≤3，杂质包括Fe、Si、Cu、Ni及其他不可避免的杂质元素，其中Fe≤0.02%，Si≤0.02%，Cu≤0.005%，Ni≤0.003%，杂质总含量不超过0.1%，其余为Mg，具体包括以下步骤：

A． 采用半连续电磁铸造方法制备镁合金铸锭，规格为φ340-630mm，长度≥2000mm的锭坯，铸锭浇铸结束后立即在150-300℃保温12-16h去应力退火；

B． 在480-540℃保温15-25h进行均匀化处理，然后随炉冷却至室温；

C． 对铸锭进行车皮，探伤，锯床下料，得到尺寸为φ320-600mm，长度800-1200mm的圆柱形锭坯；

D． 多向锻造前在450℃-530℃加热坯料，保温10-16h；

E． 对上下平砧进行加热，温度为250-350℃；

F． 在立式液压机上进行6-10mm/s慢速多道次多向自由锻造；具体流程为:以圆柱形坯料高向、任意垂直的两个径向分别为Z，Y和X方向，首先沿着Z，Y和X方向进行3-6道次镦粗，道次变形量为20-40%，将圆柱形坯料压成6面体；然后以Y或X方向为轴，滚动压缩棱角2-6道次，道次变形量10-20%,将6面体压成10-18面体；最后立起镦粗，压下量20-40%；

G． 回炉再在440-520℃中间退火保温0.5-2h，取出后以新的圆柱体的高向，两个相互垂直的径向分别为Z，Y和X方向重复上述锻造和中间退火工艺1-2次，最终将其压成直径φ450-650mm，高度300-700mm的圆柱体，最后1火锻造结束后空冷；

H． 对锻件进行T6热处理，固溶处理制度为380-450℃保温30-120min，时效制度为200-250℃保温10-72h，其T6态室温高向和径向抗拉强度均≥460MPa，屈服强度≥400MPa，延伸率≥4%，高向和径向强度差别≤10MPa,延伸率差别≤0.5%；200℃时，高向和径向抗拉强度均≥350MPa，延伸率≥6%。

2.根据权利要求1所述的一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，其特征在于：步骤D中在多向锻造前480-520℃保温坯料10-14h。

3.根据权利要求1所述的一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，其特征在于：步骤E中的加热温度为300-350℃。

4.根据权利要求1所述的一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，其特征在于：步骤F中首先沿着Z，Y和X方向进行3-6道次镦粗，道次变形量为30-40%，将圆柱形坯料压成6面体；然后以Y或X方向为轴，滚动压缩棱角4-6道次，道次变形量15-20%,将6面体压成14-18面体。

5.根据权利要求1所述的一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，其特征在于：步骤G中在470-510℃回炉退火0.5-1.5h，且每次退火温度比前一次低10℃。

6.根据权利要求1所述的一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，其特征在于：步骤H中固溶处理制度为420-440℃保温45-90min，时效制度为210-230℃保温10-20h。