[发明专利]一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺

摘要

本发明公开了一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，先将半连续电磁铸造制备铸锭均匀化退火、机械加工出锭坯、以圆柱体锭坯高向、任意两个相互垂直的径向为Z、Y、X方向，沿ZYX进行3‑6道次墩粗，道次变形量20‑40%,再以X或Y为轴，滚动压缩棱角2‑6道次，道次变形量10‑20%，中间退火，重复1‑2次，锻造结束后对锻件进行T6处理，获得直径450‑650mm，高度300‑700mm的锻件，T6态室温高向，径向抗拉强度均≥460MPa，屈服强度≥400MPa，延伸率≥4%，高向、径向强度差别≤10MPa,延伸率≤0.5%；200℃时，高向、径向抗拉强度均≥350MPa，延伸率≥6%。

主权项

一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，合金质量百分比成分为：Gd：8.0‑9.6%，Y：1.8‑3.2%，Gd含量与Y含量的比值为：3≤Gd/Y≤5，Zr：0.3‑0.7%，Ag：0.02‑0.5%，Er：0.02‑0.3%，Ag含量与Er含量的比值为：1≤Ag/Er≤3，杂质包括Fe、Si、Cu、Ni及其他不可避免的杂质元素，其中Fe≤0.02%，Si≤0.02%，Cu≤0.005%，Ni≤0.003%，杂质总含量不超过0.1%，其余为Mg，具体包括以下步骤：A． 采用半连续电磁铸造方法制备镁合金铸锭，规格为φ340‑630mm，长度≥2000mm的锭坯，铸锭浇铸结束后立即在150‑300℃保温12‑16h去应力退火；B． 在480‑540℃保温15‑25h进行均匀化处理，然后随炉冷却至室温；C． 对铸锭进行车皮，探伤，锯床下料，得到尺寸为φ320‑600mm，长度800‑1200mm的圆柱形锭坯；D． 多向锻造前在450℃‑530℃加热坯料，保温10‑16h；E． 对上下平砧进行加热，温度为250‑350℃；F． 在立式液压机上进行6‑10mm/s慢速多道次多向自由锻造；具体流程为:以圆柱形坯料高向、任意垂直的两个径向分别为Z，Y和X方向，首先沿着Z，Y和X方向进行3‑6道次镦粗，道次变形量为20‑40%，将圆柱形坯料压成6面体；然后以Y或X方向为轴，滚动压缩棱角2‑6道次，道次变形量10‑20%,将6面体压成10‑18面体；最后立起镦粗，压下量20‑40%；G． 回炉再在440‑520℃中间退火保温0.5‑2h，取出后以新的圆柱体的高向，两个相互垂直的径向分别为Z，Y和X方向重复上述锻造和中间退火工艺1‑2次，最终将其压成直径φ450‑650mm，高度300‑700mm的圆柱体，最后1火锻造结束后空冷；H． 对锻件进行T6热处理，固溶处理制度为380‑450℃保温30‑120min，时效制度为200‑250℃保温10‑72h，其T6态室温高向和径向抗拉强度均≥460MPa，屈服强度≥400MPa，延伸率≥4%，高向和径向强度差别≤10MPa,延伸率差别≤0.5%；200℃时，高向和径向抗拉强度均≥350MPa，延伸率≥6%。