CN105344742A - 一种高强耐热镁合金管件锻造工艺 - Google Patents

一种高强耐热镁合金管件锻造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种高强耐热镁合金管件锻造工艺，分别将合金成分经过制作铸锭、强压挤压、制作合金铸锭初坯、强压挤压、带芯挤压筒制作空心锭坯、制作铝合金管材、时效处理得到高强耐热镁合金管件。本产品的力学性能好，该镁合金管材，在变形量大于20％时，全截面可获得较均匀的组织，随着累计变形量的进一步增大，与适当的锻造工艺配合，可得到更加均匀细小晶粒，平均晶粒尺寸再10μm以下，各向异性基本消除，综合力学性能明显提高。同时通过两次压力挤压，使得最终制成的镁合金管材的结构精密，适用于高压环境下工作，具有很强的高强度和耐热性能。

Description

一种高强耐热镁合金管件锻造工艺
技术领域
本发明属于铝合金制作领域，尤其涉及一种高强耐热镁合金管件锻造工艺。
背景技术
镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性能和电磁屏蔽性能好、资源丰富等优点，在航空航天、交通运输、电子信息等领域拥有广阔的应用前景。镁合金应用于航空航天领域，可大大提高飞行器运载能力。因此，大力研究和开发镁合金加工及应用技术，对于充分发挥我国镁资源优势，提升我国国际地位有深远的战略意义。目前大尺寸高性能镁合金结构件的加工制备仍存在以下技术瓶颈：合金强度偏低、耐蚀性不好、加工塑性较差，大规格高品质高性能锭坯制备困难，变形中由于温度不均匀存在严重的各向异性等。现阶段我国变形镁合金材料的研制仍处于起步阶段，高性能镁合金主要依靠进口，因此，研发镁合金成形加工新技术和新工艺具有十分重要的意义。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高强耐热镁合金管件锻造工艺。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种高强耐热镁合金管件锻造工艺，其锻造工艺步骤如下：
1)将上述合金成分熔炼浇筑成铸锭，然后在300～350℃的温度下，压力为100～300N/mm2的圆筒内保持1～24h，形成半径为100～1000mm，长为500～10000mm的圆柱体铸锭；
2)圆柱体铸锭经锯切、车刀扒皮，得到合金铸锭初坯；合金铸锭初坯的尺寸与挤压筒工作区的尺寸相匹配；
3)将合金铸锭初坯在与挤压筒尺寸相同的圆筒内，温度为350～400℃，压力为300～500N/mm2的圆筒内保持1～24h，得到合金铸锭坯，
4)将步骤3)得到的合金铸锭坯放入带芯挤压筒在400～500℃的进行开坯，获得空心锭坯；
5)将空心锭坯放置在400～440℃的温度下，保温处理1～100h；然后采用带穿孔针的双动卧式挤压机在400～500℃温度下挤压获得铝合金管材；
6)将铝合金管材在200～240℃进行时效处理1～200h，获得高强耐热镁合金。
进一步的，合金中各元素重量百分成分为：Gd：7-12％，Y：3-7％，Zr：0.3-0.6％，Zn0.35～0.55％、Mn0.05～0.20％、RE0.01～0.10％，其余为Mg及不可去除的杂质元素。
进一步的，在步骤1)的圆筒内、步骤3)圆筒内、步骤4)带芯挤压筒内、5)中的带穿孔针的双动卧式挤压机内涂抹有脱模剂。
进一步的，所述的脱模剂为以下重量份的原料组成：3～5份牛油、3～5份氯化石蜡、5～8份磷酸酯、0.5～1份纳米碳和0.5～1份聚异丁烯。
本发明的有益效果在于：1、产品的力学性能好，该镁合金管材，在变形量大于20％时，全截面可获得较均匀的组织，随着累计变形量的进一步增大，与适当的锻造工艺配合，可得到更加均匀细小晶粒，平均晶粒尺寸再10μm以下，各向异性基本消除，综合力学性能明显提高，具有很强的高强度和耐热性能。
2、材料利用效率高，由于径向锻造工艺缩短锻件精度高，加工余量小，可显著节约原材料。
3、镁合金管材结构精密，通过两次压力挤压，使得最终制成的镁合金管材的结构精密，适用于高压环境下工作。
3、锻件精度高、表面粗糙度低，公差小。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一
本发明提供的一种高强耐热镁合金管件锻造工艺，制作该高强耐热镁合金管件中合金中各元素重量百分成分为：Gd：7-12％，Y：3-7％，Zr：0.3-0.6％，Zn0.35～0.55％、Mn0.05～0.20％、RE0.01～0.10％，其余为Mg，及不可去除的杂质元素＜0.005％。
其锻造工艺步骤如下：
1)将上述合金成分熔炼浇筑成铸锭，然后在300℃的温度下，压力为100N/mm2的圆筒内保持1h，形成半径为100～1000mm，长为500～10000mm的圆柱体铸锭，在开始前在圆筒内喷一层脱模剂；
2)圆柱体铸锭经锯切、车刀扒皮，得到合金铸锭初坯；合金铸锭初坯的尺寸与挤压筒工作区的尺寸相匹配；
3)将合金铸锭初坯在与挤压筒尺寸相同的圆筒内，温度为350℃，压力为300N/mm2的圆筒内保持1h，得到合金铸锭坯，在开始前在圆筒内喷一层脱模剂；
4)将步骤3)得到的合金铸锭坯放入带芯挤压筒在400℃的进行开坯，获得空心锭坯，在开始前在带芯挤压筒喷一层脱模剂；
5)将空心锭坯放置在400℃的温度下，保温处理1h；然后采用带穿孔针的双动卧式挤压机在400℃温度下挤压获得铝合金管材，在开始前在带穿孔针的双动卧式挤压机喷一层脱模剂；
6)将铝合金管材在200℃进行时效处理1h，获得高强耐热镁合金。
上述中，脱模剂为以下重量份的原料组成：3kg牛油、3kg氯化石蜡、5kg磷酸酯、0.5kg纳米碳和0.5kg聚异丁烯。
实施例二
本发明提供的一种高强耐热镁合金管件锻造工艺，制作该高强耐热镁合金管件中合金中各元素重量百分成分为：Gd：7-12％，Y：3-7％，Zr：0.3-0.6％，Zn0.35～0.55％、Mn0.05～0.20％、RE0.01～0.10％，其余为Mg，及不可去除的杂质元素＜0.005％。
其锻造工艺步骤如下：
1)将上述合金成分熔炼浇筑成铸锭，然后在350℃的温度下，压力为300N/mm2的圆筒内保持24h，形成半径为100～1000mm，长为500～10000mm的圆柱体铸锭，在开始前在圆筒内喷一层脱模剂；
2)圆柱体铸锭经锯切、车刀扒皮，得到合金铸锭初坯；合金铸锭初坯的尺寸与挤压筒工作区的尺寸相匹配；
3)将合金铸锭初坯在与挤压筒尺寸相同的圆筒内，温度为400℃，压力为500N/mm2的圆筒内保持24h，得到合金铸锭坯，在开始前在圆筒内喷一层脱模剂；
4)将步骤3)得到的合金铸锭坯放入带芯挤压筒在500℃的进行开坯，获得空心锭坯，在开始前在带芯挤压筒喷一层脱模剂；
5)将空心锭坯放置在440℃的温度下，保温处理100h；然后采用带穿孔针的双动卧式挤压机在500℃温度下挤压获得铝合金管材，在开始前在带穿孔针的双动卧式挤压机喷一层脱模剂；
6)将铝合金管材在240℃进行时效处理200h，获得高强耐热镁合金。
上述中，脱模剂为以下重量份的原料组成：5kg牛油、5kg氯化石蜡、8kg磷酸酯、1kg纳米碳和1kg聚异丁烯。
实施例三
本发明提供的一种高强耐热镁合金管件锻造工艺，制作该高强耐热镁合金管件中合金中各元素重量百分成分为：Gd：7-12％，Y：3-7％，Zr：0.3-0.6％，Zn0.35～0.55％、Mn0.05～0.20％、RE0.01～0.10％，其余为Mg，及不可去除的杂质元素＜0.005％。
其锻造工艺步骤如下：
1)将上述合金成分熔炼浇筑成铸锭，然后在330℃的温度下，压力为200N/mm2的圆筒内保持1～24h，形成半径为100～1000mm，长为500～10000mm的圆柱体铸锭，在开始前在圆筒内喷一层脱模剂；
2)圆柱体铸锭经锯切、车刀扒皮，得到合金铸锭初坯；合金铸锭初坯的尺寸与挤压筒工作区的尺寸相匹配；
3)将合金铸锭初坯在与挤压筒尺寸相同的圆筒内，温度为370℃，压力为400N/mm2的圆筒内保持20h，得到合金铸锭坯，在开始前在圆筒内喷一层脱模剂；
4)将步骤3)得到的合金铸锭坯放入带芯挤压筒在450℃的进行开坯，获得空心锭坯，在开始前在带芯挤压筒喷一层脱模剂；
5)将空心锭坯放置在420℃的温度下，保温处理50h；然后采用带穿孔针的双动卧式挤压机在450℃温度下挤压获得铝合金管材，在开始前在带穿孔针的双动卧式挤压机喷一层脱模剂；
6)将铝合金管材在230℃进行时效处理50h，获得高强耐热镁合金。
上述中，脱模剂为以下重量份的原料组成：4kg牛油、4kg氯化石蜡、6kg磷酸酯、0.6kg纳米碳和0.7kg聚异丁烯。

Claims (4)

1.一种高强耐热镁合金管件锻造工艺，其特征在于锻造工艺步骤如下：
1)将上述合金成分熔炼浇筑成铸锭，然后在300～350℃的温度下，压力为100～300N/mm2的圆筒内保持1～24h，形成半径为100～1000mm，长为500～10000mm的圆柱体铸锭；
2)圆柱体铸锭经锯切、车刀扒皮，得到合金铸锭初坯；合金铸锭初坯的尺寸与挤压筒工作区的尺寸相匹配；
3)将合金铸锭初坯在与挤压筒尺寸相同的圆筒内，温度为350～400℃，压力为300～500N/mm2的圆筒内保持1～24h，得到合金铸锭坯，
4)将步骤3)得到的合金铸锭坯放入带芯挤压筒在400～500℃的进行开坯，获得空心锭坯；
5)将空心锭坯放置在400～440℃的温度下，保温处理1～100h；然后采用带穿孔针的双动卧式挤压机在400～500℃温度下挤压获得铝合金管材；
6)将铝合金管材在200～240℃进行时效处理1～200h，获得高强耐热镁合金。
2.如权利要求1所述的高强耐热镁合金管件锻造工艺，其特征在于：合金中各元素重量百分成分为：Gd：7-12％，Y：3-7％，Zr：0.3-0.6％，Zn0.35～0.55％、Mn0.05～0.20％、RE0.01～0.10％，其余为Mg及不可去除的杂质元素。
3.如权利要求1所述的高强耐热镁合金管件锻造工艺，其特征在于：在步骤1)的圆筒内、步骤3)圆筒内、步骤4)带芯挤压筒内、5)中的带穿孔针的双动卧式挤压机内涂抹有脱模剂。
4.如权利要求3所述的高强耐热镁合金管件锻造工艺，其特征在于：所述的脱模剂为以下重量份的原料组成：3～5份牛油、3～5份氯化石蜡、5～8份磷酸酯、0.5～1份纳米碳和0.5～1份聚异丁烯。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106994583A (zh) * 2017-03-31 2017-08-01 黑龙江工程学院 镁合金薄壁锻环的制造方法
CN109321795A (zh) * 2018-11-01 2019-02-12 贵州航天风华精密设备有限公司 一种具有电磁屏蔽性能的镁合金
CN110923534A (zh) * 2019-11-13 2020-03-27 上海航天精密机械研究所 一种特殊挤压棒材织构的镁合金及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02274366A (ja) * 1989-04-17 1990-11-08 Toyota Motor Corp マグネシウム合金砂型鋳造法
KR100193236B1 (ko) * 1993-12-20 1999-06-15 정몽규 마그네슘 주조품의 제조장치
CN101760683A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 沈阳铸造研究所 一种高强度铸造镁合金及其熔制方法
CN101805865A (zh) * 2010-04-09 2010-08-18 嘉兴中科亚美合金技术有限责任公司 高强镁合金管材
CN102728649A (zh) * 2012-06-18 2012-10-17 北京有色金属研究总院 一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法
CN103627938A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 中国科学院金属研究所 一种高强度镁合金挤压无缝管材及其制备工艺
CN103666655A (zh) * 2013-12-14 2014-03-26 广西大学 拉拔镁及镁合金线、管材的润滑剂

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02274366A (ja) * 1989-04-17 1990-11-08 Toyota Motor Corp マグネシウム合金砂型鋳造法
KR100193236B1 (ko) * 1993-12-20 1999-06-15 정몽규 마그네슘 주조품의 제조장치
CN101760683A (zh) * 2008-12-24 2010-06-30 沈阳铸造研究所 一种高强度铸造镁合金及其熔制方法
CN101805865A (zh) * 2010-04-09 2010-08-18 嘉兴中科亚美合金技术有限责任公司 高强镁合金管材
CN102728649A (zh) * 2012-06-18 2012-10-17 北京有色金属研究总院 一种镁铝层状复合材料薄壁管材的制备方法
CN103627938A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 中国科学院金属研究所 一种高强度镁合金挤压无缝管材及其制备工艺
CN103666655A (zh) * 2013-12-14 2014-03-26 广西大学 拉拔镁及镁合金线、管材的润滑剂

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106994583A (zh) * 2017-03-31 2017-08-01 黑龙江工程学院 镁合金薄壁锻环的制造方法
CN106994583B (zh) * 2017-03-31 2018-12-28 黑龙江工程学院 镁合金薄壁锻环的制造方法
CN109321795A (zh) * 2018-11-01 2019-02-12 贵州航天风华精密设备有限公司 一种具有电磁屏蔽性能的镁合金
CN109321795B (zh) * 2018-11-01 2020-10-30 贵州航天风华精密设备有限公司 一种具有电磁屏蔽性能的镁合金
CN110923534A (zh) * 2019-11-13 2020-03-27 上海航天精密机械研究所 一种特殊挤压棒材织构的镁合金及其制备方法

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