[发明专利]一种铝镁钇合金等温模锻工艺

说明书

本发明涉及一种铝镁钇合金等温模锻工艺，属于合金锻造技术领域。该模锻工艺包括合金材料选用、模具预处理、自由锻造、粗锻、精锻和后处理工序，通过对锻件表面和锻模内型腔壁的粗糙度控制，配合合理的工艺参数设计，减小锻件与锻模之间的摩擦力，有效减轻模锻拉裂纹产生的隐患，同时提供适用的粉状润滑剂，均匀附着在锻件的糙化面上，提高润滑性，此外，通过对锻件糙化控制，使得锻件表面形态大致相同，经测量本发明具体实施锻造的圆环工件的表面粗糙度为50μm左右，需要车削的余量少，在实际应用中可减小机加工余量，减少原料的用量。

技术领域

本发明属于合金锻造技术领域，具体地，涉及一种铝镁钇合金等温模锻工艺。

背景技术

铝镁合金是以镁为主要添加元素的铝合金，具有强度高，密度小，散热好等优点，钇添加到铝镁合金中，形成Al₂Y相，有效提高合金的力学性能，用于航空、电子等行业的零部件，为保证精度，通常采用等温模锻的方法进行锻造，对于铝镁钇合金，在等温锻造时，锻件易与锻模内型腔壁粘连，不便于脱模，严重可造成脱模拉损，此外，实际生产中，产品表层易出现与模锻压入方向相垂直的拉裂纹。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种铝镁钇合金等温模锻工艺，

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种铝镁钇合金等温模锻工艺，包括如下工序：

工序1：合金材料备用：选用合金铸锭，按照质量百分比计，该合金中镁为2％-3％，钇为1％-2％，其余为铝；

工序2：模具预处理：选取初锻模，对初锻模的内型腔壁抛光处理，控制初锻模内型腔壁的粗糙度不超过10μm，选取精锻模，精锻模的内型腔壁的粗糙度不超过2μm；

工序3：自由锻造：将合金铸锭加热至500-520℃，保温10min-20min，采用液压机进行自由锻造，通过自由锻造消除缩松缩孔等铸造缺陷，提高材料的力学性能，并且自由锻造中根据工件的形状镦粗、冲孔等，将合金铸锭锻造成与工件形状相近的合金荒坯，之后空冷至室温；

工序4：粗锻：将冷却后的合金荒坯进行喷丸处理，再对表面采用砂轮打磨，控制表面粗糙度为270-350μm，之后加热至420-450℃，保温5-8min，取出加热后的合金荒坯并向合金荒坯表面喷覆润滑剂，再将合金荒坯压入预热的初锻模中，保压5-10s，之后空冷降温至220℃以下，顶出模锻件空冷至室温，得到毛坯件；

工序5：精锻：将毛坯件表面喷丸处理，再对表面采用砂纸打磨，控制表面粗糙度为150-220μm，之后加热至380-400℃，取出加热后的毛坯件并向毛坯件表面喷覆润滑剂，再将毛坯件压入预热的精锻模中，保压8-15s，之后顶出至淬火剂中进行淬火，完全冷却得到精锻件；

工序6：后处理：将精锻件置于加热炉中升温至270-300℃，保温30-50min，之后随炉冷却至150-170℃，保温10-15h，进行强化处理，最后空冷至室温，得到成品工件。

进一步地，工序4和工序5中，润滑剂按照重量百分比计包括玻璃粉55％、石墨粉37％和滑石粉8％，采用1000目筛网筛分，之后混合制成。

进一步地，工序4中，合金荒坯的粗锻变形量为35％-75％。

进一步地，工序4中，合金荒坯的压入速度为3.7-5.5mm/s。

进一步地，工序5中，毛坯件的精锻变形量为15％-21％。

进一步地，工序5中，毛坯件的压入速度为1.2-2.5mm/s。

进一步地，工序5中，精锻后的毛坯件在淬火剂中的平均冷却速度为30-40℃/s。

本发明的有益效果：