CN100363145C - 镁合金挤压棒材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
镁合金挤压棒材的制造方法，它涉及一种合金挤压棒材的制造方法。本发明解决了目前在航空航天领域中使用钢材制作零部件存在比重大、刚度低、不利于切削加工的问题。本发明由以下步骤完成：a、将镁合金原料锭在695～745℃之间熔化；b、将熔化的金属液在695～745℃之间铸造成镁合金实心圆铸锭，铸造速度为1.8～2.4m/h；c、将铸锭加热，温度达到375～425℃后，保温12～18h，自然冷却至室温；d、将冷却后的铸锭加热，加热温度达到300～430℃后，进行挤压，挤压压力为20～54MN，再经矫直制成成品。该制造方法简单、容易操作，并可根据用途不同加工制造出不同型号的镁合金挤压棒材。
Description
技术领域：
本发明涉及一种合金挤压棒材的制造方法，具体涉及一种镁合金挤压棒材的制造方法。
背景技术：
使用钢材加工制作飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等航空航天领域中的一些零部件已较为普遍，由于钢材的比重大、刚度低，不利于切削加工，因而在航空航天领域中使用钢材制作零部件受到了较大的限制。
发明内容：
本发明的目的是为解决目前在航空航天领域中使用钢材制作零部件存在比重大、刚度低、不利于切削加工的问题而提供的一种镁合金挤压棒材的制造方法。它由以下步骤完成：a、将镁合金原料锭熔化，熔化温度为695～745℃，所述的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.05％、Mn：0.10％、Zn：5.10～5.90％、Zr：0.55～0.90％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量；b、将熔化的金属液进行铸造，铸造温度为695～745℃，铸造速度为1.8～2.4m/h，铸造成镁合金实心圆铸锭；c、将镁合金实心圆铸锭放置在均火炉中加热，加热温度达到375～425℃后，保温12～18h，自然冷却至室温；d、将冷却后的镁合金实心圆铸锭放置在加热炉中加热，加热温度达到300～430℃后取出镁合金实心圆铸锭，进行挤压，挤压压力为20～54MN，再经矫直制成成品。
本发明具有以下有益效果：1、本发明是将镁合金原料锭经熔化、铸造、加热、挤压、矫直工序制成成品，其制造方法简单、容易操作，并可根据用途不同加工制造不同型号的镁合金挤压棒材。2、经过熔铸后的镁合金挤压成镁合金棒材，改善了镁合金内部组织结构，提高了机械性能，如材质轻、比重小(为铝的96％，为钢的77％)、比强度和刚度高、减振性能好(其减振性能比铝高30倍)、导热性能好(其导热性能比塑料高200倍)、热膨胀系数小(只有塑料的1/2)、塑性好，其抗拉强度Rm＝195～310mm2/N，切削加工性能良好，在飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船上得到了更多的应用。3、由于我国的镁资源极为丰富，并且镁的成本较低，因而利用镁制成的镁合金材料可代替一些钢铁、铝合金材料应用于航空航天领域中。4、镁合金挤压棒材作为半成品材料，由于具有良好的机械性能，在航空领域上应用可大幅度地降低结构质量，由此促进了航空领域的发展。5、通过挤压工艺生产的镁合金挤压棒材由于大大的提高了机械性能，可用作歼八机零件坯料和航天工业的零件坯料，满足了军工用镁合金棒材的质量要求。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的镁合金挤压棒材的制造方法，它由以下步骤完成：a、将镁合金原料锭熔化，熔化温度为695～745℃；b、将熔化的金属液进行铸造，铸造温度为695～745℃，铸造速度为1.8～2.4m/h，铸造成镁合金实心圆铸锭；c、将镁合金实心圆铸锭放置在均火炉中加热，加热温度达到375～425℃后，保温12～18h，自然冷却至室温；d、将冷却后的镁合金实心圆铸锭放置在加热炉中加热，加热温度达到300～430℃后取出镁合金实心圆铸锭，进行挤压，挤压压力为20～54MN，再经矫直制成成品。
抗拉强度Rm＝195～310mm2/N。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：a步骤的熔化温度为710～730℃；b步骤的铸造温度为710～730℃，铸造速度为2.0～2.4m/h；c步骤的加热温度为390～405℃，保温18h；d步骤的加热温度为300～370℃。
抗拉强度Rm＝210～240mm2/N，伸长率A＝5～8％。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：a步骤的熔化温度为711℃；b步骤的铸造温度为711℃，铸造速度为2.01m/h；c步骤的加热温度为391℃；d步骤的加热温度为301℃。
抗拉强度Rm＝212mm2/N，伸长率A＝5.5％。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：a步骤的熔化温度为729℃；b步骤的铸造温度为729℃，铸造速度为2.39m/h；c步骤的加热温度为404℃；d步骤的加热温度为369℃。
抗拉强度Rm＝238mm2/N，伸长率A＝7.5％。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式二的不同点是：a步骤的熔化温度为720℃；b步骤的铸造温度为720℃，铸造速度为2.2m/h；c步骤的加热温度为398℃；d步骤的加热温度为335℃。
抗拉强度Rm＝225mm2/N，伸长率A＝6.5％。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：a步骤的熔化温度为725～745℃；b步骤的铸造温度为725～745℃，铸造速度为2.0～2.3m/h；c步骤的加热温度为410～425℃，保温12h；d步骤的加热温度为360～430℃。
抗拉强度Rm＝195～220mm2/N，伸长率A＝2～6％。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：a步骤的熔化温度为726℃；b步骤的铸造温度为726℃，铸造速度为2.01m/h；c步骤的加热温度为411℃；d步骤的加热温度为361℃。
抗拉强度Rm＝196mm2/N，伸长率A＝2.5％。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：a步骤的熔化温度为744℃；b步骤的铸造温度为744℃，铸造速度为2.29m/h；c步骤的加热温度为424℃；d步骤的加热温度为429℃。
抗拉强度Rm＝219mm2/N，伸长率A＝5.5％。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：a步骤的熔化温度为735℃；b步骤的铸造温度为735℃，铸造速度为2.15m/h；c步骤的加热温度为418℃；d步骤的加热温度为395℃。
抗拉强度Rm＝208mm2/N，伸长率A＝4％。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：a步骤的熔化温度为695～730℃；b步骤的铸造温度为695～730℃，铸造速度为1.8～2.4m/h；c步骤的加热温度为375～390℃，保温12h；d步骤的加热温度为300～370℃。
抗拉强度Rm＝300～310mm2/N，伸长率A＝6～8％。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十的不同点是：a步骤的熔化温度为696℃；b步骤的铸造温度为696℃，铸造速度为1.81m/h；c步骤的加热温度为376℃；d步骤的加热温度为301℃。
抗拉强度Rm＝301mm2/N，伸长率A＝6.5％。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十的不同点是：a步骤的熔化温度为729℃；b步骤的铸造温度为729℃，铸造速度为2.39m/h；c步骤的加热温度为389℃；d步骤的加热温度为369℃。
抗拉强度Rm＝339mm2/N，伸长率A＝7.5％。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十的不同点是：a步骤的熔化温度为713℃；b步骤的铸造温度为713℃，铸造速度为2.1m/h；c步骤的加热温度为383℃；d步骤的加热温度为335℃。
抗拉强度Rm＝320mm2/N，伸长率A＝7％。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.05～3.90％、Mn：0.10～2.00％、Zn：0.20～5.90％、Ce：0～0.35％、Zr：0～0.90％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十四的不同点是：本实施方式的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.20～3.10％、Mn：0.45～1.55％、Zn：0.70～5.10％、Ce：0～0.20％、Zr：0～0.55％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十五的不同点是：本实施方式的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.21％、Mn：0.46％、Zn：0.71％、Ce：0.01％、Zr：0.01％、Fe：0.05％、Si：0.10％、Be：0.01％、杂质：0.20％、Mg：余量
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式十五的不同点是：本实施方式的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：3.09％、Mn：1.54％、Zn：5.09％、Ce：0.19％、Zr：0.54％、Cu：0.55％、Ni：0.005％、Be：0.005％、杂质：0.10％、Mg：余量
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式十五的不同点是：本实施方式的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：1.65％、Mn：1.00％、Zn：2.90％、Ce：0.10％、Zr：0.28％、Cu：0.28％、Ni：0.003％、Fe：0.025％、Si：0.05％、Mg：余量。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式十四的不同点是：本实施方式的AZ40M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：3.10～3.90％、Mn：0.16～0.45％、Zn：0.30～0.70％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量。
具体实施方式二十：本实施方式与具体实施方式十九的不同点是：本实施方式的AZ40M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：3.11％、Mn：0.17％、Zn：0.31％、Fe：0.05％、Si：0.10％、Be：0.005％、杂质：0.10％、Mg：余量。
具体实施方式二十一：本实施方式与具体实施方式十九的不同点是：本实施方式的AZ40M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：3.89％、Mn：0.44％、Zn：0.69％、Cu：0.55％、Ni：0.005％、Be：0.01％、杂质：0.20％、Mg：余量。
具体实施方式二十二：本实施方式与具体实施方式十九的不同点是：本实施方式的AZ40M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：3.5％、Mn：0.31％、Zn：0.5％、Cu：0.28％、Ni：0.003％、Fe：0.03％、Si：0.05％、Mg：余量。
具体实施方式二十三：本实施方式与具体实施方式十四的不同点是：本实施方式的ME20M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：≤0.20％、Mn：1.55～2.00％、Zn：≤0.20％、Ce：0.20～0.35％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量。
具体实施方式二十四：本实施方式与具体实施方式二十三的不同点是：本实施方式的ME20M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Mn：1.56％、Ce：0.21％、Ni：0.005％、Fe：0.05％、Si：0.10％、Be：0.01％、杂质：0.20％、Mg：余量。
具体实施方式二十五：本实施方式与具体实施方式二十三的不同点是：本实施方式的ME20M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.20％、Mn：1.99％、Zn：0.20％、Ce：0.34％、Cu：0.55％、Be：0.005％、杂质：0.10％、Mg：余量。
具体实施方式二十六：本实施方式与具体实施方式二十三的不同点是：本实施方式的ME20M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.10％、Mn：1.58％、Zn：0.10％、Ce：0.28％、Cu：0.28％、Ni：0.003％、Fe：0.025％、Si：0.05％、Mg：余量。
具体实施方式二十七：本实施方式与具体实施方式十四的不同点是：本实施方式的ZK61M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：≤0.05％、Mn≤0.10％、Zn：5.10～5.90％、Zr：0.55～0.90％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量。
具体实施方式二十八：本实施方式与具体实施方式二十七的不同点是：本实施方式的ZK61M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Zn：5.11％、Zr：0.56％、Ni：0.005％、Fe：0.05％、Si：0.10％、Be：0.01％、杂质：0.20％、Mg：余量。
具体实施方式二十九：本实施方式与具体实施方式二十七的不同点是：本实施方式的ZK61M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.05％、Mn：0.01％、Zn：5.89％、Zr：0.89％、Cu：0.54％、Be：0.005％、杂质：0.10％、Mg：余量。
具体实施方式三十：本实施方式与具体实施方式二十七的不同点是：本实施方式的ZK61M镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.03％、Mn：0.005％、Zn：5.50％、Zr：0.73％、Cu：0.28％、Ni：0.003％、Fe：0.025％、Si：0.05％、Mg：余量。
Claims (4)
1.一种镁合金挤压棒材的制造方法，其特征在于它由以下步骤完成：a、将镁合金原料锭熔化，熔化温度为695～745℃，所述的镁合金原料锭由以下组分并按照重量百分比组成：Al：0.05％、Mn：0.10％、Zn：5.10～5.90％、Zr：0.55～0.90％、Cu≤0.55％、Ni≤0.005％、Fe≤0.05％、Si≤0.10％、Be≤0.01％、杂质≤0.20％、Mg：余量；b、将熔化的金属液进行铸造，铸造温度为695～745℃，铸造速度为1.8～2.4m/h，铸造成镁合金实心圆铸锭；c、将镁合金实心圆铸锭放置在均火炉中加热，加热温度达到375～425℃后，保温12～18h，自然冷却至室温；d、将冷却后的镁合金实心圆铸锭放置在加热炉中加热，加热温度达到300～430℃后取出镁合金实心圆铸锭，进行挤压，挤压压力为20～54MN，再经矫直制成成品。
2.根据权利要求1所述的镁合金挤压棒材的制造方法，其特征在于a步骤的熔化温度为710～730℃；b步骤的铸造温度为710～730℃，铸造速度为2.0～2.4m/h；c步骤的加热温度为390～405℃，保温18h；d步骤的加热温度为300～370℃。
3.根据权利要求1所述的镁合金挤压棒材的制造方法，其特征在于a步骤的熔化温度为725～745℃；b步骤的铸造温度为725～745℃，铸造速度为2.0～2.3m/h；c步骤的加热温度为410～425℃，保温12h；d步骤的加热温度为360～430℃。
4.根据权利要求1所述的镁合金挤压棒材的制造方法，其特征在于a步骤的熔化温度为695～730℃；b步骤的铸造温度为695～730℃，铸造速度为1.8～2.4m/h；c步骤的加热温度为375～390℃，保温12h；d步骤的加热温度为300～370℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Harbin East Light Special Material Co., Ltd. Assignor: Dongbei Light Alloy Co., Ltd. Contract fulfillment period: 2009.2.18 to 2014.2.18 contract change Contract record no.: 2009230000015 Denomination of invention: Method for manufacturing extruded bar from magnesium alloy Granted publication date: 20080123 License type: Exclusive license Record date: 2009.4.28 |
|
| LIC | Patent licence contract for exploitation submitted for record |
Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.2.18 TO 2014.2.18; CHANGE OF CONTRACT Name of requester: HARBIN DONGQING SPECIAL MATERIAL CO.,LTD. Effective date: 20090428 |