CN101914737A - 大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺 - Google Patents

大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺，其合金成分为(wt.％)：Gd：6-13％，Y：2-6％，Zr：0.3-0.8％，其余为Mg及不可去除的杂质元素。热处理工艺具体步骤为：采用半连续铸造而成的镁合金铸锭进行均匀化处理，处理工艺为445℃-455℃/5h+535℃-545℃/15h；将均匀化后的该镁合金铸锭挤压成形，得到大尺寸挤压板材和棒材，对挤压产品进行人工时效处理200-220℃/20-64h。该镁合金强度得到大幅度提高，时效后挤压板材的抗拉强度＞460MPa，屈服强度＞390MPa；时效后挤压棒材的抗拉强度达到＞455MPa，屈服强度＞400MPa。

Description

大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺
技术领域
本发明涉及一种大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺，特别是一种含钆、钇的Mg-Gd-Y-Zr稀土镁合金的热处理工艺，通过热处理使挤压镁合金制品的强度大于450MPa。
背景技术
镁合金具有比强度比刚度高，导热导电性能好，并具有很好的电磁屏蔽、阻尼减振性、切削加工性以及加工成本低等优点，因而在航空航天领域、国防军工领域、交通运输领域以及3C领域有广阔的应用前景。然而现有的镁合金牌号其抗拉强度都低于400MPa，大多在250-350MPa之间，镁合金的低强度限制了其在航天航空和汽车工业领域里的广泛应用，因此如何提高强镁合金的强度一直是世界各国的研究热点。由于稀土元素可以显著改善镁合金的铸造性能、力学性能、耐腐蚀性能以及耐高温性能，稀土镁合金一直是高强镁合金研究的一个重要方向。我国丰富的稀土资源为开发研究稀土镁合金提供了独特的优势。人们对Mg-Gd-Y-Zr合金进行了大量理论研究，研究结果表明，稀土元素钆、钇的加入可以通过影响合金的沉淀析出动力学和沉淀相的体积分数而提高合金的性能；另一方面锆元素的加入可显著细化合金晶粒，从而进一步改善合金的力学性能。然而，目前对该合金的研究主要还处在实验室阶段，至今还没有研制出可广泛应用于工业实际的大规格镁合金材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺，从而拓宽镁合金的应用范围。
本发明所涉及的是采用半连续铸造制得大规格镁合金铸锭(尺寸为：Φ97mm-310mm，长度＞5000mm)。合金成分为(wt.％)：Gd：6-13％，Y：2-6％，Zr：0.3-0.8％，其余为Mg及不可去除的杂质元素。铸锭在经过均匀化处理之后，采用挤压成形，获得大规格镁合金板材(规格为10-35mm(厚)×50-180mm(宽)×大于2000mm(长))和棒材(规格为Φ20-60mm×大于3000mm(长))。
实现本发明的技术方案：首先对镁合金铸锭进行均匀化处理，铸锭先在445℃-455℃保温5小时，然后在535℃-545℃保温15小时，然后空冷到室温；均匀化处理后对合金进行挤压成形；挤压后的合金进行人工时效处理，处理工艺为：将挤压产品加热到220℃保温20小时，之后空冷至室温。
稀土镁合金在凝固过程中由于有较大的结晶温度间隔，在形成的铸锭中很容易造成成份偏析，另外大规格铸锭在结晶过程中内部温度的不均匀更加剧了这种成份偏析，从而严重地影响合金的加工性能和使用性能。现有镁合金均匀化工艺只能用来处理Φ90mm以下的镁合金注定，而通过本发明的双级均匀化处理工艺可以完全消除大铸锭铸造组织中的严重偏析，从而获得组织成份均匀的合金材料。将挤压后态合金在200-220℃时效，时效后合金内部会析出强化相使合金强度提高，在此时效工艺下时效析出相在挤压合金横截面纵截面分布均匀弥散，强化效果显著。根据GB/T228-2002对该合金进行力学性能测试，结果如表1所示，可见时效后合金的力学性能得到了较大提高。
附图说明
图1：本发明所涉及到的挤压板材实物照片；
图2：本发明所涉及到的挤压棒材实物照片(Φ22)；
图3：本发明所涉及到的挤压棒材实物照片(Φ30)；
具体实施方式
本发明所用的材料是一种稀土镁合金，即Mg-Gd-Y-Zr，组成重量百分比为：Gd：6-13％，Y：2-6％，Zr：0.3-0.8％，其余为Mg。本发明采用半连续铸造获得合金材料。经过双级均匀化后对铸锭进行热挤压，然后对挤压产品进行时效处理，以下通过具体的实施例对本发明的技术方案和效果作进一步的说明。
实施例1：
将Φ97mm半连续铸锭先在445℃保温5小时，然后在535℃保温15小时，空冷至室温；
将均匀化后的锭坯进行挤压成Φ22mm棒材，挤压后将棒材加热至200℃，保温64小时，空冷到室温。
本发明热处理工艺处理之后，材料的强度性能如表1所示。
实施例2：
将Φ129mm半连续铸锭先在450℃保温5小时，然后在540℃保温15小时，空冷至室温；
将均匀化后的Φ129mm锭坯挤压成Φ30mm棒材，挤压后将棒材加热至220℃，保温20小时，空冷到室温。
本发明热处理工艺处理之后，材料的强度性能如表1所示。
实施例3：
将Φ210mm半连续铸锭先在455℃保温5小时，然后在545℃保温15小时，空冷至室温；
将均匀化后的Φ210mm铸锭挤压成宽150mm、厚20mm板材，挤压后将板材加热至220℃，保温20小时，空冷到室温。
本发明热处理工艺处理之后，材料的强度性能如表1所示。
表1.本发明处理前后合金力学性能表
Figure BSA00000175373500031

Claims (1)

1.一种大规格高强镁合金挤压材的热处理工艺，合金成分的质量百分比为，Gd：6-13％，Y：2-6％，Zr：0.3-0.8％，其余为Mg及不可去除的杂质元素，其特征在于热处理工艺步骤如下：
双级均匀化处理工艺：将半连续铸造镁合金锭坯先在445℃-455℃保温5小时，然后在535℃-545℃保温15小时，然后空冷到室温；
时效处理工艺：均匀化处理后的所述镁合金铸锭进行挤压成形，挤压后得到的镁合金制品加热至200-220℃，保温20-64小时，空冷到室温。
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102312143A (zh) * 2011-10-12 2012-01-11 中南大学 一种高强耐热镁合金的锻造方法
CN102321836A (zh) * 2011-10-12 2012-01-18 中南大学 一种高强耐热镁合金薄板的制备方法
CN102400071A (zh) * 2011-11-15 2012-04-04 中南大学 一种大直径高强耐热镁合金管材的挤压变形工艺
CN102586657A (zh) * 2012-02-22 2012-07-18 北京工业大学 一种含Er铝镁合金材料的退火形变工艺
CN103343307A (zh) * 2013-07-02 2013-10-09 上海交通大学 一种真空压铸稀土镁合金的热处理方法
CN103769817A (zh) * 2014-01-18 2014-05-07 中南大学 一种大直径高强耐热镁合金厚壁筒形件的成形工艺
CN107119245A (zh) * 2017-03-23 2017-09-01 中南大学 一种超高强耐高温镁合金大锭坯的多级退火工艺
CN107287539A (zh) * 2017-09-03 2017-10-24 王雯 一种镁合金铸件的热处理工艺
CN108467982A (zh) * 2018-07-07 2018-08-31 中南大学 一种Mg-Gd-Y-Zr纳米镁合金时效热处理工艺
CN108707847A (zh) * 2018-07-07 2018-10-26 中南大学 一种低稀土纳米异构镁合金时效热处理工艺
CN108728711A (zh) * 2018-07-07 2018-11-02 中南大学 一种超高强Mg-Gd-Y-Zr纳米梯度镁合金制备方法
CN108728712A (zh) * 2018-07-07 2018-11-02 中南大学 一种原子偏聚和原子团簇强化低稀土镁合金方法
CN108728716A (zh) * 2018-07-07 2018-11-02 中南大学 一种超高强大块体Mg-Gd-Y-Zr纳米镁合金制备方法
CN108754367A (zh) * 2018-07-07 2018-11-06 中南大学 一种原子偏聚和原子团簇强化Mg-Gd-Y-Zr镁合金方法
CN108754268A (zh) * 2018-07-07 2018-11-06 中南大学 一种高热稳定性低稀土纳米镁合金制备方法
CN108774721A (zh) * 2018-07-07 2018-11-09 中南大学 一种Mg-Gd-Y-Zr纳米异构镁合金时效热处理工艺
CN108796330A (zh) * 2018-07-07 2018-11-13 中南大学 一种超高强Mg-Gd-Y-Zr纳米异构镁合金制备方法
CN108796329A (zh) * 2018-07-07 2018-11-13 中南大学 一种高热稳定性Mg-Gd-Y-Zr纳米镁合金制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109182864B (zh) * 2018-10-23 2020-01-10 重庆大学 高强镁合金型材及其制备工艺与应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101269387A (zh) * 2008-02-19 2008-09-24 重庆大学 提高镁合金型材塑性的热挤压生产工艺

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101269387A (zh) * 2008-02-19 2008-09-24 重庆大学 提高镁合金型材塑性的热挤压生产工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国有色金属学报》 20100131 马鸣龙等 GWN751K镁合金均匀化热处理 1-9 1 第20卷, 第1期 2 *
《热加工工业》 20071231 张家振等 热处理对Mg-Gd-Y-Zr合金组织和力学性能的影响 73-75 1 第36卷, 第18期 2 *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321836A (zh) * 2011-10-12 2012-01-18 中南大学 一种高强耐热镁合金薄板的制备方法
CN102312143B (zh) * 2011-10-12 2013-01-23 中南大学 一种高强耐热镁合金的锻造方法
CN102312143A (zh) * 2011-10-12 2012-01-11 中南大学 一种高强耐热镁合金的锻造方法
CN102400071A (zh) * 2011-11-15 2012-04-04 中南大学 一种大直径高强耐热镁合金管材的挤压变形工艺
CN102400071B (zh) * 2011-11-15 2013-03-13 中南大学 一种大直径高强耐热镁合金管材的挤压变形工艺
CN102586657A (zh) * 2012-02-22 2012-07-18 北京工业大学 一种含Er铝镁合金材料的退火形变工艺
CN103343307A (zh) * 2013-07-02 2013-10-09 上海交通大学 一种真空压铸稀土镁合金的热处理方法
CN103343307B (zh) * 2013-07-02 2015-06-17 上海交通大学 一种真空压铸稀土镁合金的热处理方法
CN103769817A (zh) * 2014-01-18 2014-05-07 中南大学 一种大直径高强耐热镁合金厚壁筒形件的成形工艺
CN107119245B (zh) * 2017-03-23 2018-07-13 中南大学 一种超高强耐高温镁合金大锭坯的多级退火工艺
CN107119245A (zh) * 2017-03-23 2017-09-01 中南大学 一种超高强耐高温镁合金大锭坯的多级退火工艺
CN107287539A (zh) * 2017-09-03 2017-10-24 王雯 一种镁合金铸件的热处理工艺
CN108467982A (zh) * 2018-07-07 2018-08-31 中南大学 一种Mg-Gd-Y-Zr纳米镁合金时效热处理工艺
CN108707847A (zh) * 2018-07-07 2018-10-26 中南大学 一种低稀土纳米异构镁合金时效热处理工艺
CN108728711A (zh) * 2018-07-07 2018-11-02 中南大学 一种超高强Mg-Gd-Y-Zr纳米梯度镁合金制备方法
CN108728712A (zh) * 2018-07-07 2018-11-02 中南大学 一种原子偏聚和原子团簇强化低稀土镁合金方法
CN108728716A (zh) * 2018-07-07 2018-11-02 中南大学 一种超高强大块体Mg-Gd-Y-Zr纳米镁合金制备方法
CN108754367A (zh) * 2018-07-07 2018-11-06 中南大学 一种原子偏聚和原子团簇强化Mg-Gd-Y-Zr镁合金方法
CN108754268A (zh) * 2018-07-07 2018-11-06 中南大学 一种高热稳定性低稀土纳米镁合金制备方法
CN108774721A (zh) * 2018-07-07 2018-11-09 中南大学 一种Mg-Gd-Y-Zr纳米异构镁合金时效热处理工艺
CN108796330A (zh) * 2018-07-07 2018-11-13 中南大学 一种超高强Mg-Gd-Y-Zr纳米异构镁合金制备方法
CN108796329A (zh) * 2018-07-07 2018-11-13 中南大学 一种高热稳定性Mg-Gd-Y-Zr纳米镁合金制备方法

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