[发明专利]高强镁合金时效强韧化方法

说明书

本发明提供了高强镁合金时效强韧化方法，步骤包括：对精密成形镁合金构件进行固溶处理；对固溶处理结束后的镁合金构件进行模压处理，所用模具温度控制为室温；对模压处理结束后的镁合金构件进行时效处理，时效完成后进行冷却处理；所述精密成形镁合金构件中各元素质量百分比为Gd：2~10%、Y：2~8%、Zn：0.3~2%、Zr或Mn：0.2~1%，余量为Mg和不可避免的杂质。本发明能够使镁合金构件中元素Gd、Y及动态析出相Mg₅(Gd，Y)充分回溶，为后续的时效提供过饱和固溶体，提高合金的变形能力；本发明能够在镁合金组织内引入大量的孪晶等内部缺陷，为后续的均匀、弥散析出做组织上的准备；本发明不仅可以大幅提高镁合金构件强度，而且能够使镁合金具有优异的断后伸长率。

技术领域

本发明涉及高强镁合金(Mg-Re-Zr/Mn)时效强韧化方法。

背景技术

镁合金作为轻质金属结构材料，具有比强度和比刚度高、阻尼减震性好等优点，在航空航天、汽车、3C等领域有着广阔的应用前景。然而，随着镁合金应用范围的不断扩大，对镁合金的力学性能提出了更高的要求，要求其能够替代2A12中强铝合金，减重增效。

Mg-Re-Zr/Mn合金具有优异的室温及高温力学性能，其变形和时效后的强度普遍大于400MPa，其是最具潜力替代2A12等中强铝合金，但采用常规热处理方法后的Mg-Re-Zr/Mn合金断后伸长率较低，限制了其广泛应用。因此，针对Mg-Re-Zr/Mn合金，提出一种新的时效强韧化方法，在保证其强度的同时，大幅提高其断后伸长率，对于增强镁合金服役性能，扩大镁合金的应用范围具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供高强镁合金时效强韧化方法，采用该方法处理后的镁合金强度高、断后伸长率高、表面粗糙度低。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案。

高强镁合金时效强韧化方法，步骤包括：

步骤1：对精密成形镁合金构件进行固溶处理；

步骤2：对固溶处理结束后的镁合金构件进行模压处理，所用模具温度控制为室温；

步骤3：对模压处理结束后的镁合金构件进行时效处理，时效完成后进行冷却处理；

所述精密成形镁合金构件中各元素质量百分比为Gd：2~10%、Y：2~8%、Zn：0.3~2%、Zr或Mn：0.2~1%，余量为Mg和不可避免的杂质。

作为优选，所述精密成形镁合金构件中各元素质量百分比为：Gd、5~9.2%，Y、2~4.5%，Zn、0.8~1.5%，Zr或Mn、0.6~0.7%，余量为Mg和不可避免的杂质。

作为优选，固溶处理步骤中，温度控制为490~510℃，时间控制为1~2h。

作为优选，模压处理步骤中，精密成形镁合金构件的总模压量为2~10%。

作为优选，模压处理步骤中，精密成形镁合金构件的总模压量为5~6%。

作为优选，步骤3中，时效处理包括一级时效处理和二级时效处理；一级时效处理的温度控制为100~130℃，时间控制为4h~30h；二级时效处理的温度控制为190~230℃，时间控制为4h~30h。

作为优选，冷却处理采用强风冷却。