CN103276327A - 一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法 - Google Patents
一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103276327A CN103276327A CN201310156557XA CN201310156557A CN103276327A CN 103276327 A CN103276327 A CN 103276327A CN 201310156557X A CN201310156557X A CN 201310156557XA CN 201310156557 A CN201310156557 A CN 201310156557A CN 103276327 A CN103276327 A CN 103276327A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnesium alloy
- magnesium
- alloy
- deep cooling
- sub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法,将挤压态的镁-锌系镁合金放入43K-243K的低温液氮或者低温氦气中深冷处理,深冷处理的时间≥2h,深冷处理后将镁合金取出自然恢复至室温;所述的镁-锌系镁合金为Mg-Zn-X三元合金,其中X为铝、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥。本发明工艺方法简单、操作方便、生产成本低,抗磨损性能得到了大幅度的提升,磨损率均有至少30%以上的降低。适于工业化规模提升镁合金的耐磨损性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁合金的深冷处理工艺。
背景技术
镁合金是目前最轻的工程结构材料,除了比重轻以外,它还具有密度小、比强度和比刚度高,易于成型、导热性好等优点。因此,镁合金被广泛应用于汽车、电子、3C等相关行业。然而,镁合金的耐磨损性能很差,这大大限制了镁合金作为关键零部件的使用。对于商业镁合金来说,例如AZ91D (Mg-9Al-1Zn),其干摩擦系数通常在0.4左右。
目前,提升镁合金抗磨损能力的研究主要集中于在其表面做特殊处理,例如涂敷TiN或者其他致密氧化物组成的抗磨损涂层。但是这类工艺费时费力,工艺质量难以得到保障。而且,当表面的抗磨损涂层被磨掉后,镁合金基体还是要承受后续的磨损。因此,如何利用简单有效的工艺来提升镁合金自身的抗磨损性能是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种工艺方法简单、操作方便、工艺流程短、生产成本低的提升镁合金耐磨损性能的深冷处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
将挤压态的镁-锌系镁合金放入43K-243K的低温液氮或者低温氦气中深冷处理(静置),深冷处理的时间≥2h,深冷处理后将镁合金取出自然恢复至室温。
本发明中所述的镁-锌系镁合金为Mg-Zn-X三元合金,X为第三方元素,包括铝、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥。
本发明由于采用上述工艺方法,具有以下的效果。
1、经过深冷处理后,挤压态镁-锌系镁合金的抗磨损性能得到了大幅度的提升。其在不同载荷下的磨损率均有至少30%以上的降低。
2、挤压镁合金在深冷处理过程中从材料内部析出了弥散分布的细小第二相颗粒。这些颗粒有效地承载了磨损时的载荷,防止基体被磨损。
综上所述,本发明工艺方法简单、操作方便、生产成本低,适于工业化规模提升镁合金的耐磨损性能。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例1。
试样为挤压态的Mg-1.5Zn-0.15Gd镁合金棒材。试样的制备方法如下:原材料为按原子比配比的98.35%的商业纯Mg,1.5%的商业纯Zn与0.15%商业纯Gd。将上述配比的原材料制成铸锭后,于673K的温度下降合金挤压成直径为30mm的棒材。挤压比11:1。
将挤压态的Mg-1.5Zn-0.15Gd镁合金置于77K的低温下深冷处理24小时后取出,自然升至室温。所用低温介质为液氮。处理后的Mg-1.5Zn-0.15Gd镁合金于球盘磨损机上进行磨损试验。摩擦副为直径为10mm的GCr15钢球。磨损的载荷分别为5N,6N,7N和8N,摩擦副的滑动速度均为0.105m/s,磨损时间统一为5min。经测试表明,深冷处理24小时后的Mg-1.5Zn-0.15Gd (at. %) 镁合金的耐磨性有显著的提升,具体表现为。
1、摩擦系数显著下降。其平均干摩擦系数由0.4下降至0.23,下降幅度为43%。
2、磨损率显著下降。在载荷为5N,6N,7N和8N时,其磨损率的下降幅度分别为56%,69%,71%,80%。
实施例2。
试样为挤压态的ZA84镁合金棒材。试样的制备方法如下:原材料为商业ZA84镁合金铸锭。将该铸锭于673K的温度下降合金挤压成直径为30mm的棒材。挤压比为11:1。
将挤压态的ZA84镁合金置于77K的低温下深冷处理32小时后取出,自然升至室温。所用低温介质为液氮。处理后的ZA84镁合金于球盘磨损机上进行磨损试验。摩擦副为直径为10mm的GCr15钢球。磨损的载荷分别为5N,6N,7N和8N,摩擦副的滑动速度均为0.105m/s,磨损时间统一为5min。经测试表明,深冷处理24小时后的ZA84镁合金的耐磨性有显著的提升,具体表现为。
1、摩擦系数显著下降。其平均干摩擦系数由0.43下降至0.22,下降幅度为51%。
2、磨损率显著下降。在载荷为5N,6N,7N和8N时,其磨损率的下降幅度分别为46%,58%,69%,78%。
实施例3。
试样为挤压态的Mg-6Zn-1Y镁合金棒材。试样的制备方法如下:原材料为按原子比配比的93%的商业纯Mg,6%的商业纯Zn与1%商业纯Y。将该铸锭于673K的温度下降合金挤压成直径为30mm的棒材。挤压比为15:1。
将挤压好的Mg-6Zn-1Y镁合金置于87K的低温下深冷处理32小时后取出,自然升至室温。所用低温介质为氦气。处理后的Mg-6Zn-1Y镁合金于球盘磨损机上进行了磨损试验。摩擦副为直径为10mm的GCr15钢球。磨损的载荷分别为5N,6N,7N和8N,摩擦副的滑动速度均为0.105m/s,磨损时间统一为5min。经测试表明,深冷处理24小时后的Mg-6Zn-1Y (at. %)镁合金的耐磨性有显著的提升,具体表现为。
1、摩擦系数显著下降。其平均干摩擦系数由0.38下降至0.23,下降幅度为37.5%。
2、磨损率显著下降。在载荷为5N,6N,7N和8N时,其磨损率的下降幅度分别为41%,47%,55%,68%。
实施例4。
试样为挤压的Mg-6Zn-1Sm镁合金棒材。试样的制备方法如下:试样的制备方法如下:原材料为按原子比配比的93%的商业纯Mg,6%的商业纯Zn与1%商业纯Sm。将上述配比的原材料制成铸锭后,于673K的温度下降合金挤压成直径为30mm的棒材。挤压比12:1。
将热轧的Mg-6Zn-1Sm镁合金置于87K的低温下深冷处理24小时后取出,自然升至室温。所用低温介质为氦气。处理后的Mg-6Zn-1Sm镁合金于球盘磨损机上进行了磨损试验。摩擦副为直径为10mm的GCr15钢球。磨损的载荷分别为5N,6N,7N和8N,摩擦副的滑动速度均为0.105m/s,磨损时间统一为5min。经测试表明,深冷处理24小时后的Mg-6Zn-1Sm (at. %)镁合金的耐磨性有显著的提升,具体表现为。
1、摩擦系数显著下降。其平均干摩擦系数由0.39下降至0.22,下降幅度为43.6%。
2、磨损率显著下降。在载荷为5N,6N,7N和8N时,其磨损率的下降幅度分别为42%,47%,55%,65%。
实施例5。
试样为挤压的Mg-5Zn-1Ce镁合金棒材。试样的制备方法如下:试样的制备方法如下:原材料为按原子比配比的94%的商业纯Mg,5%的商业纯Zn与1%商业纯Ce。将上述配比的原材料制成铸锭后,于673K的温度下降合金挤压成直径为30mm的棒材。挤压比12:1。
将挤压态Mg-5Zn-1Ce镁合金棒材置于87K的低温下深冷处理32小时后取出,自然升至室温。所用低温介质为低温氦气。处理后的Mg-5Zn-1Ce镁合金于球盘磨损机上进行了磨损试验。摩擦副为直径为10mm的GCr15钢球。磨损的载荷分别为5N,6N,7N和8N,摩擦副的滑动速度均为0.105m/s,磨损时间统一为5min。经测试表明,深冷处理24小时后的Mg-5Zn-1Ce (at. %)镁合金的耐磨性有显著的提升,具体表现为。
1、摩擦系数显著下降。其平均干摩擦系数由0.45下降至0.3,下降幅度为33.3%。
2、磨损率显著下降。在载荷为5N,6N,7N和8N时,其磨损率的下降幅度分别为38%,45%,52%,65%。
Claims (1)
1.一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法,将挤压态的镁-锌系镁合金放入43K-243K的低温液氮或者低温氦气中深冷处理,深冷处理的时间≥2h,深冷处理后将镁合金取出自然恢复至室温;
所述的镁-锌系镁合金为Mg-Zn-X三元合金,其中 X为铝、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310156557XA CN103276327A (zh) | 2013-04-28 | 2013-04-28 | 一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310156557XA CN103276327A (zh) | 2013-04-28 | 2013-04-28 | 一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103276327A true CN103276327A (zh) | 2013-09-04 |
Family
ID=49058939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310156557XA Pending CN103276327A (zh) | 2013-04-28 | 2013-04-28 | 一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103276327A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104975156A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 深冷处理方法 |
CN107299304A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-10-27 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种细化热挤压镁合金显微组织的方法 |
CN107557706A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 河北工业大学 | 一种提高镁合金强度的处理方法 |
CN107557705A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 河北工业大学 | 一种提高变形镁合金力学性能的预处理方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102154598A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 太原科技大学 | 一种提高mb5镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能的方法 |
CN102409274A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 上海工程技术大学 | 一种提高镁合金耐蚀性的方法 |
-
2013
- 2013-04-28 CN CN201310156557XA patent/CN103276327A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102154598A (zh) * | 2011-03-08 | 2011-08-17 | 太原科技大学 | 一种提高mb5镁合金氩弧焊接接头耐海水腐蚀性能的方法 |
CN102409274A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-11 | 上海工程技术大学 | 一种提高镁合金耐蚀性的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
YONG LIU ET AL: "Enhancing wear resistance of Mg-Zn-Gd alloy by cryogenic treatment", 《MATERIALS LETTERS》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104975156A (zh) * | 2014-04-09 | 2015-10-14 | 财团法人金属工业研究发展中心 | 深冷处理方法 |
CN107299304A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-10-27 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种细化热挤压镁合金显微组织的方法 |
CN107299304B (zh) * | 2017-06-23 | 2019-09-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种细化热挤压镁合金显微组织的方法 |
CN107557706A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 河北工业大学 | 一种提高镁合金强度的处理方法 |
CN107557705A (zh) * | 2017-09-04 | 2018-01-09 | 河北工业大学 | 一种提高变形镁合金力学性能的预处理方法 |
CN107557705B (zh) * | 2017-09-04 | 2018-12-28 | 河北工业大学 | 一种提高变形镁合金力学性能的预处理方法 |
CN107557706B (zh) * | 2017-09-04 | 2019-05-21 | 河北工业大学 | 一种提高镁合金强度的处理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103276327A (zh) | 一种挤压镁-锌系镁合金的深冷处理方法 | |
Mao et al. | Hydrogen storage and hydrolysis properties of core-shell structured Mg-MFx (M= V, Ni, La and Ce) nano-composites prepared by arc plasma method | |
Hu et al. | Corrosion and surface treatment of magnesium alloys | |
AU2020435277B2 (en) | Preparation method for powder material and use thereof | |
CN104384501B (zh) | 一种铁基粉末冶金摩擦材料及其制备方法 | |
Zhao et al. | The oxidation resistance and ignition temperature of AZ31 magnesium alloy with additions of La2O3 and La | |
CN105648260B (zh) | 一种铜铁合金去合金化制备微米多孔金属铜块体的方法 | |
CN101104325A (zh) | 镁基层状复合材料及其复合铸造制备方法 | |
KR101276665B1 (ko) | 고온열처리 가능한 가공용 마그네슘 합금 | |
Ranjan et al. | Graphene-based metal matrix nanocomposites: Recent development and challenges | |
CN104533992B (zh) | 刹车盘及其制备方法 | |
CN102296257A (zh) | 一种纳米晶态多晶镁材的制备方法 | |
Marek et al. | High-strength bulk nano-crystalline silver prepared by selective leaching combined with spark plasma sintering | |
Silva et al. | Hydrogen storage properties of filings of the ZK60 alloy modified with 2.5 wt% mischmetal | |
CN107299268B (zh) | 一种具有超细长周期有序结构的镁基储氢合金及其制备方法 | |
CN103643098A (zh) | 一种稀土元素合金化的耐蚀性变形镁合金及制备方法 | |
CN103060649A (zh) | 一种低温高韧性镁合金薄板 | |
CN105177383A (zh) | 一种含铁镁基复合材料及其制备方法和应用 | |
SHI et al. | Research progress in age-hardenable Mg-Sn based alloys | |
Xiong et al. | Improvement of the hydrogen storage kinetics of NaAlH4 with nanocrystalline titanium dioxide loaded carbon spheres (Ti-CSs) by melt infiltration | |
Korać et al. | Sintered materials based on copper and alumina powders synthesized by a novel method | |
CN104294070B (zh) | 一种低温烧结制备含Mg铝合金的方法 | |
Kai et al. | Effects of Si addition on the oxidation behavior of a Cu–Zr-based bulk metallic alloy | |
CN102937143B (zh) | 一种铜铝合金粉末烧结的滑动轴套及其制备方法 | |
Zou et al. | Hydrogen Sorption Behaviors of a Core–Shell Structured Mg@ Fe Composite Powder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C05 | Deemed withdrawal (patent law before 1993) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130904 |