[发明专利]一种超细晶AZ61镁合金块体材料制备方法

说明书

一种超细晶AZ61镁合金块体材料制备方法，包括合金的热处理和热加工，所述合金的热处理保温温度为400±5℃，保温时间为10±0.5小时，冷却方式为空冷；所述合金的热加工温度为250±5℃，热加工前保温时间为10±1分钟，热加工方式为小道次应变高应变速率三向锻造，锻造设备为空气锤，道次间不重复加热，道次应变量为10±0.5％，变形道次为12道次，冷却方式为空冷。本发明通过高温短时热处理获得且近似固溶体组织；利用高速变形产生大量孪晶，并通过孪晶诱发动态再结晶，迅速细化合金组织；同时通过高速变形的温升效应弥补散热导致的温度下降，道次间无须加热。本发明适于制备超细晶AZ61变形镁合金块体材料。

技术领域

本发明涉及一种AZ61镁合金制备方法，具体涉及一种超细晶AZ61镁合金块体材料制备方法。

背景技术

镁合金是最轻的金属结构材料，具有高比强度、高比刚度、良好的减振能力、优良的导热性和导电性、良好的尺寸稳定性、电磁屏蔽性和易于回收等特性。近年来，随着能源和环境问题的日益突出，镁合金作为新型工程材料迅速崛起，逐渐成为铝合金、钢铁和工程塑料等工程材料的理想替代品，在航空航天、交通运输、武器装备和电子电器等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

但镁合金的强度偏低以及高强镁合金开发的滞后严重制约了镁合金的大规模应用，因此，高强镁合金的研究和开发成为其满足工业需求的重要发展方向。研究表明晶粒细化是制备高强高韧材料的有效方法，近年来大塑性变形工艺因其强烈的晶粒细化能力在镁合金中得到了广泛的应用，主要方法包括等径角挤压、高压扭转、往复挤压、累积叠轧等。但现有方法操作流程复杂，不适于工业化生产，且不适于加工大尺寸块体材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种超细晶AZ61镁合金块体材料制备方法，该方法工艺简单，加工效率高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超细晶AZ61镁合金块体材料制备方法，包括合金的热处理和热加工，所述合金的热处理保温温度为400±5℃，保温时间为10±0.5小时，冷却方式为空冷；所述合金的热加工温度为250±5℃，热加工前保温时间为10±1分钟，热加工方式为小道次应变高应变速率三向锻造，锻造设备为空气锤，道次间不重复加热，道次应变量为10±0.5％，变形道次为12道次，冷却方式为空冷。

进一步，所述合金的热处理保温温度为400±2℃，更优选400℃。

进一步，所述合金的热处理保温时间为10±0.2小时，更优选10小时。

进一步，所述合金热加工前的状态为块体材料。

进一步，所述合金的热加工温度为250±2℃，更优选250℃。

进一步，热加工前保温时间为10±0.5分钟，更优选10分钟。

进一步，道次应变量为10±0.2％，更优选10％。

本发明的有益效果在于：

(1)合金的热处理保温温度为400±5℃，保温时间为10±0.5小时，冷却方式为空冷，此时合金晶界上连续网状分布的第二相基本溶入基体中，并在快速冷却的过程中来不及析出，基本获得单相固溶体，保证合金的塑性成形能力。

(2)合金的热加工温度为250±5℃，加工前保温时间为10±1分钟，在此温度下变形可以同时启动基面滑移、柱面滑移和锥面滑移，同时在不发生晶粒长大的情况下保证材料芯部和表面温度的一致，保证后续成形的顺利进行。