CN116652078A - 一种镁合金舱体的制备方法 - Google Patents
一种镁合金舱体的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116652078A CN116652078A CN202310609057.0A CN202310609057A CN116652078A CN 116652078 A CN116652078 A CN 116652078A CN 202310609057 A CN202310609057 A CN 202310609057A CN 116652078 A CN116652078 A CN 116652078A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- forging
- extrusion
- upsetting
- die forging
- cabin
- 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
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 118
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 21
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 16
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/02—Making uncoated products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/06—Alloys based on magnesium with a rare earth metal as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
本发明公开了一种镁合金舱体的制备方法，制备工艺包括以下步骤：A、熔炼并铸造出Mg‑Y‑Zn合金圆柱形锭坯；B、对锭坯进行均匀化退火处理；C、在挤压筒中进行挤压成形。挤压杆推进速度为1‑5mm/s，挤压比为4‑9；D、将挤压棒切段，加热至420‑460℃、保温1.5‑3h后进行镦粗变形，镦粗方向与I‑ED垂直，压到高度为90‑110mm，镦粗后机械加工成直径为200‑230mm、高85‑105mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致；E、对锻坯进行模锻成形；模锻前，将模具和锻坯加热至380‑430℃并保温1.5‑3h，然后以2‑8mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致；F、模锻后对舱体进行时效处理。采用该方法，制备出的镁合金舱体构件强度高、塑性好，且力学性能各向异性弱，拓宽了镁合金舱体构件的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金变形加工领域，特别涉及一种镁合金舱体的制备方法。
背景技术
作为目前最轻的实用金属结构材料，镁合金近年来受到航空航天、汽车工业等领域的广泛研究。然而，密排六方结构的镁合金塑性变形困难、各向异性严重，且绝对强度通常低于铝合金及钢材等，限制了其应用范围。
定向模锻能破碎粗大的铸造组织，通过塑性变形和再结晶改善材料组织的均匀细密性，提高材料的力学性能，因此模锻成形技术在舱体的生产中已经得到广泛应用。然而，镁合金在模锻时会沿金属流向产生宏观的纤维组织或流线，导致最终成形舱体构件沿金属流向(一般是舱体的轴向)的强度和塑性优于其他方向，使舱体构件具有明显的各向异性，其他方向较低的强度和塑性成为了短板，极大地限制了构件的应用场景。
在Mg-RE-Zn合金中，Zn、RE溶质原子偏聚形成长周期有序结构相(LPSO)。LPSO相会对镁合金的力学性能产生重要的影响，一方面能够促进非基面滑移、抑制基面滑移，有利于同时提高合金的强度和塑性；另一方面还可以影响镁合金的再结晶行为，通过“第二相粒子诱导形核”(PSN)机制促进再结晶形核，减小晶粒尺寸。然而，LPSO相在挤压后倾向于沿挤压方向定向排列，造成合金挤压方向的力学性能优于其他方向。本发明充分利用LPSO相的特性，通过改进成形工艺制备出准各向同性高强韧镁合金舱体，扩宽镁合金构件的应用范围。
发明内容
本发明提供一种镁合金舱体的制备方法，具体技术方案如下：
A、熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比成分为Y：3.5-9.5％、Zn：0.5-2.5％，其余为Mg和不可去除的杂质元素；
B、对锭坯进行均匀化退火处理；
C、在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形，挤压杆推进速度为1-5mm/s，挤压比为4-9，挤出后的棒材直径为160-200mm。将该初始挤压方向定义为I-ED；
D、将挤压棒切段，将锭坯加热至420-460℃、保温1.5-3h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为5-20mm/s，压到高度为90-110mm；镦粗后机械加工成直径为200-230mm、高85-105mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致；
E、对锻坯进行模锻成形制备出舱体；模锻前，将模具和锻坯加热至380-430℃并保温1.5-3h，然后以2-8mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致；
F、模锻后对舱体进行时效处理。
优选的，所述步骤B中，退火工艺为：495-525℃保温30-80h。
优选的，所述步骤C中，挤压前对锭坯与模具进行预热处理，加热至380-440℃保温0.5-3.5h。
优选地，所述步骤F中，时效工艺为190-240℃保温40-100h，空冷至室温。
其中，步骤F中时效处理后模锻舱体构件的室温屈服强度≥240MPa，抗拉强度≥300MPa，锻后延伸率≥8.0，且构件沿轴向与周向的强度差异绝对值小于15MPa，锻后延伸率差异绝对值小于2％。
上述方案中，对铸锭进行495-525℃保温30-80h的均匀化退火处理的目的主要是为了促进铸态合金共晶组织溶解，使Y、Zn原子向Mg基体内充分扩散，为后续在α-Mg晶粒内析出大量LPSO相提供充足的固溶原子。其次，均匀化退火能使铸件组织均匀化，减小枝晶偏析并消除残余应力，进而提升铸件的塑性变形能力，防止其在后续成形中过早开裂。在随后的挤压处理过程中，以380-440℃为初始温度进行挤压比为4-9的挤压变形，既可以防止合金在变形过程中因温度过低、变形量过大而开裂，又促进了LPSO相沿挤压方向定向排列。LPSO相可以改变合金的再结晶行为，促进后续工序塑性变形过程中的再结晶，减小晶粒尺寸，同时提升合金的强度和延伸率。然而，LPSO相定向排列产生了短纤维增强效应，造成合金沿挤压方向的强度与延展性均高于其他方向。
镦粗是模锻工序前的一道预变形，它能够进一步细化最终模锻件的晶粒尺寸。镦粗方向垂直于初始挤压方向I-ED，不仅使LPSO相难以发生扭结或弯曲，而且会增加LPSO相有序排列的程度。模锻方向与镦粗方向重合，在模锻时金属流动形成流线，该流线与LPSO相定向排列方向垂直，减缓了LPSO相所引起的力学性能各向异性。通过精细的工艺参数设计，使得各方向的力学性能趋于等同，且最大限度保留细晶和LPSO相对力学性能的提升效果，最终实现在增强合金强度与塑性的同时实现舱体模锻件的各向异性减弱。
本发明的主要优点在于：通过综合利用Mg-Y-Zn合金中定向排列的LPSO相与模锻中金属流线对材料单个方向增强增塑的特点，提出了一种准各向同性高强韧镁合金舱体的制备方法，拓宽了镁合金舱体构件的应用场景。
附图说明
图1是实施例1的舱体模锻件的CAD尺寸图；
图2是实施例1中挤压棒材的扫描电镜显微组织；
图3是实施例1中镦粗后样品的扫描电镜显微组织；
图4是实施例1的舱体模锻件的扫描电镜显微组织；
图5是实施例2的舱体模锻件的扫描电镜显微组织；
图6是对比例1的舱体模锻件的扫描电镜显微组织；
图7是对比例2的舱体模锻件的扫描电镜显微组织；
图8是对比例3的舱体模锻件的扫描电镜显微组织。
具体实施方式
本发明通过调节成形工艺参数，做了大量对比实验。下面例举部分实施例对本发明作进一步说明。这些实施例是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明构思前提下对本发明工艺进行改进，都属于本发明保护的范围。
实施例1：熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比含量为Mg-9.5Y-2.5Zn。锭坯均匀化退火工艺为525℃保温30h。在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形。挤压前将锭坯与模具加热至440℃保温0.5h。挤压时，挤压杆推进速度为5mm/s，挤压比为4，挤出后的棒材直径为200mm，将该初始挤压方向定义为I-ED。将挤压棒切成长度为160mm的锭坯，将锭坯加热至460℃保温1.5h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为20mm/s，压到高度为90mm。镦粗后机械加工成直径为230mm、高85mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致。对锻坯进行模锻成形制备出舱体，模锻前，将模具和锻坯加热至430℃并保温1.5h，然后以8mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致。模锻后对舱体进行时效处理，在240℃保温40h后空冷至室温。舱体模锻件的CAD尺寸图见附图1，挤压棒材的扫描电镜显微组织见附图2，镦粗后样品的扫描电镜显微组织见附图3，所得舱体模锻件的扫描电镜显微组织见附图4。所得舱体模锻件沿轴向与周向的力学性能见表1。
实施例2：熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比含量为Mg-3.5Y-0.5Zn。锭坯均匀化退火工艺为495℃保温80h。在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形。挤压前将锭坯与模具加热至380℃保温3.5h。挤压时，挤压杆推进速度为1mm/s，挤压比为9，挤出后的棒材直径为160mm，将该初始挤压方向定义为I-ED。将挤压棒切成长度为200mm的锭坯，将锭坯加热至420℃保温3h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为5mm/s，压到高度为110mm。镦粗后机械加工成直径为200mm、高105mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致。对锻坯进行模锻成形制备出舱体，模锻前，将模具和锻坯加热至380℃并保温3h，然后以2mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致。模锻后对舱体进行时效处理，在190℃保温100h后空冷至室温。所得舱体模锻件的扫描电镜显微组织见附图5。所得舱体模锻件沿轴向与周向的力学性能见表1。
实施例3：熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比含量为Mg-5.2Y-0.8Zn。锭坯均匀化退火工艺为510℃保温50h。在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形。挤压前将锭坯与模具加热至390℃保温2.5h。挤压时，挤压杆推进速度为3mm/s，挤压比为6.3，挤出后的棒材直径为180mm，将该初始挤压方向定义为I-ED。将挤压棒切成长度为190mm的锭坯，将锭坯加热至440℃保温2h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为10mm/s，压到高度为108mm。镦粗后机械加工成直径为205mm、高100mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致。对锻坯进行模锻成形制备出舱体，模锻前，将模具和锻坯加热至400℃并保温2.5h，然后以5mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致。模锻后对舱体进行时效处理，在220℃保温70h后空冷至室温。所得舱体模锻件沿轴向与周向的力学性能见表1。
对比例1：熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比含量为Mg-9.5Y-2.5Zn。锭坯均匀化退火工艺为525℃保温20h。在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形。挤压前将锭坯与模具加热至440℃保温0.5h。挤压时，挤压杆推进速度为5mm/s，挤压比为4，挤出后的棒材直径为200mm，将该初始挤压方向定义为I-ED。将挤压棒切成长度为160mm的锭坯，将锭坯加热至460℃保温1.5h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为20mm/s，压到高度为90mm。镦粗后机械加工成直径为230mm、高85mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致。对锻坯进行模锻成形制备出舱体，模锻前，将模具和锻坯加热至430℃并保温1.5h，然后以8mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致。模锻后对舱体进行时效处理，在240℃保温40h后空冷至室温。所得舱体模锻件的扫描电镜显微组织见附图6。所得舱体模锻件沿轴向与周向的力学性能见表1。
对比例2：熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比含量为Mg-9.5Y-2.5Zn。锭坯均匀化退火工艺为525℃保温30h。在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形。挤压前将锭坯与模具加热至440℃保温0.5h。挤压时，挤压杆推进速度为5mm/s，挤压比为4，挤出后的棒材直径为200mm，将该初始挤压方向定义为I-ED。将挤压棒切成长度为160mm的锭坯，将锭坯加热至460℃保温1.5h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为20mm/s，压到高度为90mm。镦粗后机械加工成直径为230mm、高85mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致。对锻坯进行模锻成形制备出舱体，模锻前，将模具和锻坯加热至450℃并保温1.5h，然后以8mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致。模锻后对舱体进行时效处理，在240℃保温40h后空冷至室温。所得舱体模锻件的扫描电镜显微组织见附图7。所得舱体模锻件沿轴向与周向的力学性能见表1。
对比例3：熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比含量为Mg-3.5Y-0.5Zn。锭坯均匀化退火工艺为495℃保温80h。在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形。挤压前将锭坯与模具加热至360℃保温3.5h。挤压时，挤压杆推进速度为1mm/s，挤压比为9，挤出后的棒材直径为160mm，将该初始挤压方向定义为I-ED。将挤压棒切成长度为200mm的锭坯，将锭坯加热至420℃保温3h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为5mm/s，压到高度为110mm。镦粗后机械加工成直径为200mm、高105mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致。对锻坯进行模锻成形制备出舱体，模锻前，将模具和锻坯加热至380℃并保温3h，然后以2mm/s的压下速度进行模锻，模锻方向与镦粗方向一致。模锻后对舱体进行时效处理，在190℃保温100h后空冷至室温。所得舱体模锻件的扫描电镜显微组织见附图8。所得舱体模锻件沿轴向与周向的力学性能见表1。
表1：实施例与对比例中镁合金舱体构件室温力学性能
从图2可以看出Mg-Y-Zn合金经过本发明所述工艺的均匀化退火以及挤压处理后，出现了大量沿挤压方向排列的晶间块状与晶内针状LPSO相。从图3、4可以看出，实施例1经过沿垂直于初始挤压方向I-ED的镦粗和模锻后，再结晶体积分数显著增加，平均晶粒尺寸减小；镦粗后LPSO相沿垂直于镦粗方向排列有序程度得到增强；模锻后LPSO相排列方向略微朝模锻方向倾斜，但总体上还是沿I-ED排列。同时，从表1可以看出，实施例1-3的Mg-Y-Zn镁合金舱体相较于对比例1-3，轴向与周向力学性能差异更小，综合力学性能更加优异。
结合图4和图6，通过对比实施例1和对比例1，发现不采用本发明所述均匀化退火工艺，锭坯退火保温时间不足，产生的LPSO相明显减少，特别是晶内针状LPSO相几乎消失，合金强度因LPSO相这一强化相的减少而明显降低；其中，舱体模锻件周向强度损失更加严重，导致舱体不同方向的力学性能差异增大。结合图4和图7，通过对比实施例1和对比例2，由于模锻温度过高，对比例2锻造时金属流动更加活跃，快速流动的金属在充填型腔时带动LPSO相移动并向流动方向发生偏转，使原本垂直于模锻方向的LPSO相更倾向与模锻方向平行，虽然这使得舱体模锻件轴向的强度进一步提高，但却牺牲了周向的强度，不同方向上力学性能各向异性变得更加明显。结合图5和图8，通过对比实施例2和对比例3，由于挤压前预热温度偏低，挤压时LPSO相的定向排列有序度高而再结晶程度低，在后续的镦粗和模锻过程中未能达成充分的动态再结晶，且均衡LPSO相沿各方向的排列有序度，造成舱体周向强度更高、延伸率更低，构件各向异性严重。显然，采用本发明工艺，对LPSO相体积分数、再结晶程度、LPSO相排列有序度和金属流线进行科学调控，合理预置各向强塑性的影响因子，方能制备出准各向同性镁合金舱体。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种镁合金舱体的制备方法，其特征在于：
A、熔炼并铸造出Mg-Y-Zn合金圆柱形锭坯，合金的质量百分比成分为Y：3.5-9.5％、Zn：0.5-2.5％，其余为Mg和不可去除的杂质元素；
B、对锭坯进行均匀化退火处理；
C、在挤压筒中将均匀化退火处理后的锭坯进行挤压成形，挤压杆推进速度为1-5mm/s，挤压比为4-9，挤出后的棒材直径为160-200mm。将该初始挤压方向定义为I-ED；
D、将挤压棒切段，将锭坯加热至420-460℃、保温1.5-3h后在液压机上进行镦粗变形，镦粗方向与I-ED垂直，压头压下速度为5-20mm/s，压到高度为90-110mm；镦粗后机械加工成直径为200-230mm、高85-105mm的锻坯，锻坯高度方向与镦粗方向一致；
E、对锻坯进行模锻成形制备出舱体；模锻前，将模具和锻坯加热至380-430℃并保温1.5-3h，然后以2-8mm/s的压下速度进行模锻；模锻方向与镦粗方向一致；
F、模锻后对舱体进行时效处理。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金舱体的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，退火工艺为：495-525℃保温30-80h。
3.根据权利要求1所述的一种镁合金舱体的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，挤压前对锭坯与模具进行预热处理，加热至380-440℃保温0.5-3.5h。
4.根据权利要求1所述的一种镁合金舱体的制备方法，其特征在于，所述步骤F中，时效工艺为190-240℃保温40-100h，空冷至室温。
5.根据权利要求1所述的一种镁合金舱体的制备方法，其特征在于，所述步骤F中时效处理后模锻舱体构件的室温屈服强度≥240MPa，抗拉强度≥300MPa，锻后延伸率≥8.0，且构件沿轴向与周向的强度差异绝对值小于15MPa，锻后延伸率差异绝对值小于2％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310609057.0A CN116652078A (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种镁合金舱体的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310609057.0A CN116652078A (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种镁合金舱体的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116652078A true CN116652078A (zh) | 2023-08-29 |
Family
ID=87723613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310609057.0A Pending CN116652078A (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种镁合金舱体的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116652078A (zh) |
-
2023
- 2023-05-26 CN CN202310609057.0A patent/CN116652078A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6368087B2 (ja) | アルミニウム合金線材、アルミニウム合金線材の製造方法、及びアルミニウム合金部材 | |
| JP5678099B2 (ja) | 構造部材製造用アルミニウム合金製品およびその製造方法 | |
| CN1009741B (zh) | 镍基超耐热合金的制品及制造方法 | |
| JP2976073B2 (ja) | チキソトロピック材料の製造方法 | |
| CN113430403B (zh) | 一种预时效制备高强韧稀土镁合金的方法 | |
| CN103388115B (zh) | 一种高强韧镁合金棒材的制备方法 | |
| CN108468005A (zh) | 一种6000系铝合金大变形挤压棒材生产工艺 | |
| CN111996425B (zh) | 一种高强Al-Zn-Mg-Cu铝合金及其制备方法 | |
| CN103447433B (zh) | 一种大尺寸镁合金锻饼的制备方法 | |
| JP3525486B2 (ja) | 塑性加工用マグネシウム合金鋳造素材、それを用いたマグネシウム合金部材及びそれらの製造方法 | |
| RU2222635C2 (ru) | Способ обработки металлических материалов и заготовка из алюминида титана, полученная этим способом | |
| CN114293079B (zh) | 一种超高塑性稀土变形镁合金及其挤压板材的制备方法 | |
| KR100768568B1 (ko) | 마그네슘 재료의 상온 ｅｃａｐ 방법 | |
| Kazemi et al. | Experimental investigation of thixoforging process on microstructure and mechanical properties of the centrifugal pump flange | |
| WO2012050188A1 (ja) | 高強度マグネシウム合金線材及びその製造方法、高強度マグネシウム合金部品、並びに高強度マグネシウム合金ばね | |
| CN109594000B (zh) | 一种提高稀土镁合金锥形筒形件组织性能的成形方法 | |
| CN116652078A (zh) | 一种镁合金舱体的制备方法 | |
| Liu et al. | Microstructural analysis and mechanical properties of AZ31 magnesium alloy prepared by alternate extrusion (AE) | |
| Ivanchev et al. | Rheo-processing of semi-solid metal alloys: a new technology for manufacturing automotive and aerospace components: research in action | |
| CN110548829B (zh) | 一种控制铝基复合材料晶须定向排布的锻造方法 | |
| RU2345173C1 (ru) | Способ получения сверхпластичных листов из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-литий | |
| Martinec et al. | Using of technology semisolid squeeze casting by different initial states of material | |
| JP2000271695A (ja) | 成形品の製造方法 | |
| CN108637155B (zh) | 一种螺栓生产用模具、生产方法及制造出的螺栓 | |
| JP2012525497A (ja) | チタン製伸長部品の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |