[发明专利]一种镁及镁合金超细丝材及其制造方法和设备

说明书

本发明公开了一种纯镁及镁合金超细丝材的制造方法，包括：将纯镁或镁合金原料在惰性气体保护氛围下加热完全熔化为熔融金属；驱动甩丝辊转动，调节甩丝辊与熔融金属间的间距至熔融金属与甩丝辊的边缘接触，在惰性气体保护氛围下通过甩丝辊的转动将熔融金属甩出并快速冷却得到直径范围为15～150μm纯镁或镁合金细丝。本发明还公开了一种由上述制造方法制备的镁及镁合金超细丝材。另外，还公开了一种镁及镁合金超细丝材制造设备，包括甩丝辊、丝材收集腔体、感应加热装置、坩埚和惰性气体保护装置。该镁及镁合金超细丝材的制造方法及设备无需多次加工与附加热处理，单次即可加工成型，制备工艺简单、短流程；所制镁丝具有15～150μm的超细直径。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，更具体地说，涉及一种镁及镁合金超细丝材，还涉及一种镁及镁合金超细丝材的制造方法和设备。

背景技术

镁合金是目前工程中所应用的最轻的金属结构材料，因其对环境友好且可回收重复使用的性质，被称为21世纪的绿色工程材料。为了适应不同的工作环境，镁合金可以被加工为各种不同的形状，如块体、带材、丝材等。尤其是丝材，较传统的块体金属材料有着更加独特的应用领域。

金属丝材的应用十分广泛，是众多领域重要的原材料。以镁及镁合金丝材为例，在许多方面有着广泛的应用前景。如医疗器械领域、焊接材料、微电子封装、纤维增强结构件、航天器械的零部件、电弧喷涂等。但镁及镁合金丝材的加工十分困难，主要是由于其密排六方的结构造成较低的室温塑性成形能力，在加工过程中容易产生裂纹造成材料的报废。

传统制造镁及镁合金丝材的方法是室温或高温多次拉拔加工成形，所获得的镁合金丝材直径，通常在0.1～0.3mm。室温加工镁合金丝材的关键难题是，由于室温下镁合金较低的变形量，需要多次拉拔，且在每次拉拔工艺后都要进行退火处理以消除加工硬化。每次拉拔退火都需要单独进行，不仅影响了生产效率，也难生产出超细(直径小于0.1mm)的镁合金丝材。高温拉伸虽不需要像室温加工那样较多次的拉拔与额外的热处理，但仍较难生产出超细的丝材，同时高温加工往往导致丝材表面质量的恶化。因此，发展超细镁合金丝材的产品及短流程制造方法，具有十分重要的现实意义和应用价值。

综上所述，如何有效地解决超细镁及镁合金丝材难以生产等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种镁及镁合金超细丝材的制造方法和设备，该制造方法和设备可以有效地解决超细镁及镁合金丝材难以生产的问题，本发明的第二个目的是提供一种镁及镁合金超细丝材。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种镁及镁合金超细丝材的制造方法，包括步骤：

S1：将纯镁或镁合金原料在惰性气体保护氛围下加热完全熔化为熔融金属；

S2：驱动甩丝辊转动，所述甩丝辊的外周面上具有环绕一周的尖状凸起，且所述尖状凸起的顶端具有环绕一周且用于甩丝的凹槽，调节甩丝辊与所述熔融金属间的间距至所述熔融金属与所述甩丝辊的边缘接触，在惰性气体保护氛围下通过所述甩丝辊的转动将所述熔融金属甩出并快速冷却得到直径范围为15～150μm的纯镁或镁合金细丝。

优选地，上述制造方法中，所述甩丝辊的边缘线速度范围为0-50m/s。

优选地，上述制造方法中，所述步骤S2中调节甩丝辊与所述熔融金属间的间距至所述熔融金属与所述甩丝辊的边缘接触，具体包括：

将盛有所述熔融金属的容器逐渐上升至所述熔融金属与所述甩丝辊的边缘接触。