[发明专利]一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法

权利要求书

1.一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法，其特征在于，将镁合金连续进行两次挤压，其中第一级挤压所用挤压垫片圆环内径要大于第二级挤压所用挤压垫片的圆环内径，第一级挤压比要小于第二级挤压比；两次挤压为连续挤压，挤压锭在第一级挤压垫片内变形后马上由二级挤压垫片挤压成型，中间没有其他变形工艺；第一级挤压的挤压比是1~20的任意挤压比，而第二级挤压的挤压比为大于第一级挤压比的任意挤压比；挤压比为圆环形挤压垫片外径构成的面积与内径构成的面积之比。

2.按照权利要求1所述的一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法，其特征在于，将模具与挤压锭一同加热到250℃以上进行挤压，经过两次连续挤压变形，最终得到Mg-Zn-Er棒材。

3.按照权利要求1所述的一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)铸态合金材料的制备；2)双级连续挤压工艺

具体如下：

1)铸态合金材料的制备

(1)将镁锭、锌锭、Mg-Er中间合金按目标合金中组分的重量百分比进行备料，并在马弗炉中进行烘干；

(2)将石墨坩埚在感应炉中加热至200-250℃保温2min倒掉灰渣；

(3)将(1)中预热好的镁锭放入(2)的石墨坩埚中加热至700-750℃，并向石墨坩埚中通入SF₂+N₂保护气；

(4)待石墨坩埚中的镁锭完全融化后加入(1)中的Mg-Er中间合金和锌锭，完全融化后保温5min得到Mg-Zn-Er合金溶液，搅拌3min后静置5min，去掉表面浮渣和氧化皮后，将Mg-Zn-Er合金溶液浇注于金属模具中，制得Mg-Zn-Er铸态合金；

2)形变热处理工艺

(1) SF₂+N₂保护气条件下，将铸态Mg-Zn-Er合金加工成挤压锭后放入挤压模具，在马弗炉中加热至250~400℃；

(2) SF₂+N₂保护气条件下，将(1)中加热的挤压锭上放置两个不同挤压比例的挤压垫片，其中一级挤压垫片的挤压比小于二级挤压垫片的挤压比，即一级挤压垫片的内径大于二级挤压垫片的内径；

(3)将装配好的挤压模具放在挤压机上，挤压得到经过二次连续变形得镁合金棒材。

4.按照权利要求1所述的一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法，其特征在于，采用双级挤压装置，具体包括：基座(1)，挤压变形腔垫片(2)，挤压变形型 腔(3)，双级连续挤压装置(4)和挤压顶筒(5)，其中双级挤压变形机构为本模具的核心部件，它包括2部分装置，第一部分为挤压比1:n一级变形装置(4-1)，第二部分为挤压比1∶m二级变形装置(4-2)；基座中心为一圆形凹槽，挤压变形型腔为一圆桶，挤压变形型腔放在凹槽内；垫片(2)为圆形挤压垫片，放在挤压变形型腔内的基座(1)上；一级变形装置(4-1)为一圆环垫片，其外径圆面积与内孔圆面积比为n∶1，放在挤压变形型腔(3)内变形材料上，二级变形装置(4-2)紧贴着放在一级变形装置上，二级变形装置为一圆环垫片，其外径圆面积与内孔圆面积比为m∶1，m＞n；二级变形装置的圆环面上为挤压顶筒(5)，挤压顶筒为一圆桶，其与挤压变形型腔无配合关系；在反挤压加工过程中，将组装好的双级连续挤压装置放入立式挤压机底座对应的凹槽中，然后用挤压机的顶出装置作用于圆筒形的挤压顶筒(5)的顶部，在挤压机的顶出装置向下运动过程中，带动挤压顶筒(5)、二级变形装置(4-2)和一级变形装置(4-1)装置向下运动，同时挤压腔内的变形材料依次经由一级变形装置(4-1)、二级变形装置(4-2)向上运动，最后得到镁合金棒材；

挤压变形型腔放在基座凹槽内，其配合间隙为1mm；垫片与挤压变形型腔的配合间隙小于1mm；双级挤压变形机构的装置与挤压变形型腔的配合间隙均小于1mm。

5.按照权利要求4所述的一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法，其特征在于，n取值为1-20，m取值为16-50。

6.按照权利要求1所述的一种提高Mg-Zn-Er合金屈服强度的双级连续挤压制备方法，其特征在于， Mg-Zn-Er合金中Zn的含量6%，Er的含量1-6%。