[发明专利]一种多向锻造获得双峰组织AZ80A镁合金锻坯的方法

说明书

一种多向锻造获得双峰组织AZ80A镁合金锻坯的方法，包含以下步骤：一、准备AZ80A镁合金坯料：准备一定尺寸的AZ80A镁合金长方体坯料；二、高温梯度温度多向锻造坯料：起始温度为380℃，对获得的长方体坯料在380℃‑270℃下连续锻造12道次，分别锻造块状坯料的三个相邻面，在一次锻造完成后变换方向进行下一道次的锻造；三、中低温等温多向锻造坯料：经过高温梯度温度多向锻造后的坯料在150℃‑180℃下进行等温多向锻造，在坯料相邻的三个侧面进行连续不间断等温锻造。四、低温时效处理坯料：经过中低温度等温多向锻造后的坯料在75℃‑100℃下进行时效处理3h，得到最终具有粗晶粒和细晶粒的双峰组织AZ80A镁合金锻坯。本发明用于AZ80A镁合金锻坯的增强增塑。

技术领域

本发明涉及一种镁合金多向锻造获得双峰组织的方法，具体涉及一种多向锻造获得双峰组织AZ80A镁合金锻坯的方法。

背景技术

镁合金由于密度较小(大约为铝的2/3，钢的1/4，钛的1/3)，被认为是最轻的结构材料，然而在减重尤为重要领域应用未达预期，主要原因在于其强度和室温塑性较低。镁合金室温强度和塑性差成为严重制约我国航空航天行业镁合金承载构件发展的瓶颈。金属结构材料强化的同时，通常伴随着塑性下降，镁合金中也存在这种强度和塑性负相关性。重要领域承载构件的室温延伸率一般要10％及以上，在航空航天领域一般认为，镁合金承载构件如果抗拉强度超过330MPa，则可以取代部分不涉及材料特别要求的铝合金结构件。同时提高镁合金的强度和室温下的塑性是镁合金应用方面的一项关键技术。

当前变形镁合金应用较为广泛的是镁-锌-锆系和镁-铝系镁合金，AZ80A镁合金是镁- 铝系镁合金，是工业上一种常用的镁合金结构材料，通过自由锻开坯后强度和塑性较低，导致模锻成形后，锻件的室温抗拉强度和延伸率较低，在后续热处理工艺中性能也不易改善。因此，提高AZ80A锻坯强度和塑性是重要领域镁合金承载构件的迫切需求。传统观点认为，金属结构材料应获得均匀一致的细晶组织，但研究发现，不同工艺生产出的超细晶或细晶材料虽然强度较高，但平均延伸率通常很低，塑性较差。

发明内容

本发明为克服现有技术不足，提供一种多向锻造获得双峰组织AZ80A镁合金锻坯的方法。

一种多向锻造获得双峰组织AZ80A镁合金锻坯的方法，包含以下步骤：

一、准备AZ80A镁合金坯料

准备一定尺寸的AZ80A镁合金长方体坯料；

二、高温梯度温度多向锻造坯料

起始温度为380℃，对获得的长方体坯料在380℃-270℃下连续锻造12道次，坯料温度每下降8-9℃，锻造1道次，变形速率2mm/s，道次变形量50％，分别锻造块状坯料的三个相邻面，在一次锻造完成后变换方向进行下一道次的锻造；

三、中低温度等温多向锻造坯料

经过高温梯度温度多向锻造后的坯料在150℃-180℃下进行等温多向锻造，变形速率 1mm/s，道次变形量20％，在坯料相邻的三个侧面进行6次等温锻造；

四、低温时效处理坯料

经过中低温度等温多向锻造后的坯料在75℃-100℃下进行时效处理3h，得到最终具有粗晶粒和细晶粒共存的双峰组织AZ80A镁合金锻坯。