[发明专利]一种超细晶铜镁合金及其挤压工艺和挤压装置

说明书

本发明属于超细晶材料制备领域，具体涉及一种超细晶铜镁合金及其挤压工艺和挤压装置。该工艺包括如下步骤：1)向上收起竖直压头，并向所述下水平通道内伸入所述水平压头；2)将铜镁合金熔体在低过热度条件下浇铸到所述上竖直通道内，同时打开电磁搅拌装置，持续搅拌所述铜镁合金熔体；3)在持续搅拌的情况下待熔体自然冷至200～400℃，然后开启所述竖直压头，垂直挤压所述铜镁合金熔体，所述水平压头同时以相同速度水平移出，挤压得到超细晶铜镁合金。本发明将电磁搅拌浇铸与挤压工艺相结合，实现了熔体半固态挤压，较现有的常规工艺上，可进一步的增加细小晶粒的均匀分布性，从而使材料各部分性能一致。

技术领域

本发明属于超细晶材料制备领域，具体涉及一种超细晶铜镁合金及其挤压工艺和挤压装置。

背景技术

超细晶材料表现出优异的物料和力学性能，在工业领域得到极大用途，其发展对于研究新材料和改善传统材料性能具有重要意义。沙漏挤压、等径角挤压已用于生产和制备超细晶合金材料，如管材、棒材、线材等。通过挤压过程中产生的大塑形变形和动态再结晶使晶粒得到细化。这是由于挤压形成的细小夹杂物能充当再结晶的晶核，提高晶粒形核率的同时阻止晶粒长大，有利于获得细小均匀的晶粒。另外，不断挤压过程中材料内部存在晶粒、纤维的柔和与重新分布，也有利于形成细小的晶粒。但这通常需通过多道次的挤压成型，过程比较复杂，对材料尺寸有一定要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种超细晶铜镁合金及其挤压工艺和挤压装置。本发明通过对浇铸熔体采取电磁搅拌，改善合金铸锭的凝固组织，使材料结晶均匀性提高，获得组织细化、成分均匀的铸坯。待铸坯冷却至适当温度后，开启压力装置，使合金铸坯从模具中脱离。在经过少量道次的挤压工艺后便可直接获得所需的超细晶材料。

本发明所提供的技术方案如下：

一种超细晶铜镁合金挤压装置，包括：

铸型，在所述铸型内贯穿设置有挤压通道，所述挤压通道包括依次连通设置的上竖直通道、弧形通道以及下水平通道，所述上竖直通道位于所述铸型的上部，其上端面贯穿所述铸型的上端面，所述下水平通道位于所述铸型的下部，其贯穿所述铸型的一侧壁，所述弧形通道的内角的范围为：所述弧形通道的外角Φ的范围为：30°≤Φ≤45°，所述内角的下端面高于所述外角的上端面，所述上竖直通道和所述下水平通道等径，内径分别为10mm至20mm，在所述铸型的上部外周设置有电磁搅拌装置；

竖直压头，其可伸入到所述上竖直通道内；

以及水平压头，其可伸入到所述下水平通道内。

基于上述技术方案所提供的超细晶铜镁合金挤压装置，在将电磁搅拌浇铸与挤压工艺相结合，实现了熔体半固态挤压。与常规挤压工艺结合，使凝固组织均匀性提高，通过简单步骤就能获得超细晶组织。

本发明还提供了一种超细晶铜镁合金挤压工艺，包括采用上述的超细晶铜镁合金挤压装置进行的以下步骤：

1)向上收起竖直压头，并向所述下水平通道内伸入所述水平压头；

2)将铜镁合金熔体在低过热度条件下浇铸到所述上竖直通道内，同时打开电磁搅拌装置，持续搅拌所述铜镁合金熔体；

3)在持续搅拌的情况下待熔体自然冷至200～400℃，然后开启所述竖直压头，垂直挤压所述铜镁合金熔体，所述水平压头同时以相同速度水平移出，挤压得到超细晶铜镁合金。

上述工艺将电磁搅拌浇铸与挤压工艺相结合，实现了熔体半固态挤压，较现有的常规工艺上，可进一步的增加细小晶粒的均匀分布性，从而使材料各部分性能一致。