[发明专利]一种镁合金构件的增塑工艺

说明书

本发明提供了一种镁合金构件的增塑工艺，步骤包括：热处理过程中，在镁合金构件的组织内引入孪晶缺陷，并对镁合金构件进行时效处理。采用对镁合金构件进行冷压的方式引入孪晶缺陷，冷压过程中的温度控制为10~30℃，冷压后的总变形量控制为3~9%。本发明通过在镁合金构件的组织内引入孪晶缺陷，并对镁合金构件进行时效处理，使得镁合金构件的强度和塑性得到同步提高，解决了传统热处理工艺强度增加但塑性下降的难题；经本发明处理后的镁合金构件抗拉强度可达411‑512MPa，断后伸长率可达14‑17%，表面粗糙度等级可达IT8‑IT10级，为镁合金构件的拓展应用提供了更多的可能；此外，本发明工艺操作简单，易于实施，适合于工业化大规模生产。

技术领域

本发明涉及镁合金热处理工艺，具体涉及一种镁合金构件的增塑工艺。

背景技术

目前，比较成熟的镁合金主要有Mg-Al、Mg-Zn和Mg-Re等系列，其中，Mg-Al和Mg-Zn系是最具潜力的镁合金系列，广泛应用于轨道车辆、汽车、航空航天和兵器等领域。Mg-Al系合金易于铸造、易于加工、高强度、高耐蚀性和低成本等优点，是目前牌号最多、应用最广的镁合金系列，且其通过固溶、时效强化能够获得较优异的室温机械性能。

镁合金构件大都是在镁合金型材的基础上深加工（如热压工艺）而得，通常情况下，镁合金型材的断后伸长率较小，例如文献CN109457157A公开的镁合金型材断后伸长率最大为8.7％，而镁合金型材加工成镁合金构件后的断后伸长率通常会进一步减小。另外，镁合金构件经热处理后，虽然会使得合金强度大幅上升，但其韧性/塑性也会大幅降低，这必然影响镁合金构件的应用范围。因此，有必要开发一种同时提高镁合金强度和塑性的热处理工艺。

发明内容

本发明目的在于提供一种镁合金构件的增塑工艺。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案。

一种镁合金构件的增塑工艺，步骤包括：热处理过程中，在镁合金构件的组织内引入孪晶缺陷，并对镁合金构件进行时效处理。

作为优选，采用对镁合金构件进行冷压的方式引入孪晶缺陷。

作为优选，采用“将镁合金构件置于恒定尺寸的常温模具内进行冷压”的方式引入孪晶缺陷。

作为优选，冷压过程中的温度控制为10~30℃，镁合金构件的总变形量控制为3~9%。

作为优选，当所述镁合金构件为Mg~Al系合金时，所述增塑工艺步骤包括：首先将镁合金构件置于400~420℃的氛围中保温1~2h，然后将其置于100~130℃的氛围中保温3~8h，再将其置于温度为15~25℃的模具中冷压使镁合金构件的组织内引入孪晶缺陷，冷压后的总变形量控制为4~7%，再将冷压完成后的镁合金构件置于170~200℃的氛围中保温10~16h，最后进行强风冷却。

作为优选，当所述镁合金构件为Mg~Re~Zr/Mn合金时，所述增塑工艺步骤包括：首先将镁合金构件置于490~510℃的氛围中保温1~2h，然后将其置于温度为15~25℃的模具中冷压使镁合金构件的组织内引入孪晶缺陷，冷压后的总变形量控制为5~6%，再对冷压完成后的构件依次进行两级时效处理，一级时效处理过程中的温度控制为100~130℃、时间控制为12~30h，二级时效处理过程中的温度控制为190~230℃、时间控制为18~30h，时效完成后进行强风冷却。

作为优选，当所述镁合金构件为Mg~Zn系合金时，在引入孪晶缺陷前和/或引入孪晶缺陷后对镁合金构件进行两级时效处理。