[发明专利]一种改善镁合金零件多次成形过程中加工性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善金属零件性能的方法，尤其涉及一种改善镁合金零件多次成形过程中加工性能的方法。

背景技术

我国是镁资源大国，原镁矿储量居世界第一，目前镁产量约占世界总产量的2/3，镁合金与其它合金相比具有很多优点，首先，镁合金的密度小，密度通常为1.75～1.85g/cm³，远低于通常用的铝合金及钢铁，但比强度和比刚度均优于铝合金和钢铁，也远远高于其它工程材料。在满足工作强度和刚度的条件下，使用镁合金材料可以大大减轻零件的重量；其次，镁合金具有较高的阻尼系数，吸震效果好，可吸收震动，延长设备的使用寿命；再次，镁合金具有弹性模量较低，在外力作用下应力分布较为均匀，可以避免应力集中。另外，镁合金还具有尺寸稳定性好，易机械加工，良好的电磁屏蔽性能和导热性，还有就是回收成本低，利用率高，是一种易回收的金属材料，被称之为绿色材料。这些优点使镁合金广泛应用于航空航天工业、船舶制造业、汽车制造业、民用工业等领域。

然而，在多次成形镁合金零件的制造过程中，每一次成形过程中的塑性变形都会使镁合金产生纤维状变形组织，而且组织分布不均匀，会大大降低镁合金的塑性，因此多次成形零件在加工过程中会因镁合金塑性的降低而造成加工失败，造成镁合金多次成形零件的成品率不高，由于镁合金多次成形零件在各行工业中的应用越来越广泛，尤其是在航空航天工业、船舶制造业、汽车制造业，所以，如何提高镁合金多次成形零件的成品率，已经成为应用领域的重要研究目标。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅有效的改善镁合金的组织状况，使镁合金组织细化、均匀和稳定，提高镁合金多次成形零件的成功率，而且工艺简单，实施方便，效果显著，成本低廉的改善镁合金零件多次成形过程中加工性能的方法。

本发明主要是利用交变磁处理工艺改善多次成形过程中镁合金零件加工性能，其技术方案如下，包括以下步骤：

（1）改善前：

a．对进行了第一次成形加工后的镁合金半成品零件表面进行预处理，主要是对零件表面的灰尘、锈蚀等进行清理；

b．利用电子显微镜观察第一次成形加工后的镁合金半成品零件的组织状态，以便与改善后的组织状态进行对比从而确定组织状态改善效果；

（2）改善过程：

a．由于第一次成形加工中镁合金塑性变形最大，对第一次成形加工后的镁合金半成品零件进行交变磁处理，首先将零件固定在交变磁场发生器中，零件固定后，根据第一次成形加工后的镁合金半成品零件的形状、尺寸，制定交变磁处理方案，并且设定磁感应强度值、交变磁场的频率以及交变磁处理的时间，然后进行交变磁处理，其中优选的交变磁场强度为0～8T，交变磁场的频率为5～20Hz，交变处理时间为30～300min；

（3）改善后：

a．交变磁处理后，利用电子显微镜观察交变磁处理后第一次成形加工后的镁合金半成品零件，确定其组织状态并与交变磁处理前的组织状态进行比较，确定改善效果。

本发明利用交变磁处理工艺改善镁合金的加工性能，使镁合金的金属组织明显细化，原来由于塑性变形产生的纤维状变形组织也变得均匀化，有效地实现多次成形过程中镁合金加工性能的改善，因为第一次成形加工中镁合金塑性变形最大，因此选择第一次成形加工后进行交变磁处理，此方法适用于改善各种多次成形镁合金零件成形过程中的加工性能。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、有效的改善镁合金的组织状况，使镁合金组织细化、均匀和稳定，提高镁合金多次成形零件的成功率；

2、工艺简单，实施方便，效果显著，成本低廉。

具体实施方式    

实施例1 

以改善第一次成形加工后的AZ63镁合金半成品零件的加工性能为例，改善前，对进行了第一次成形加工后的AZ63镁合金半成品零件表面进行预处理，主要对零件表面的灰尘、锈蚀等进行清理；利用电子显微镜观察零件的组织状态，以便与改善后的组织状态进行对比从而确定组织状态改善效果；改善过程，对零件进行交变磁处理，首先将零件固定在交变磁场发生器中；零件固定后，制定交变磁处理方案，设定交变磁场强度为0.8T，交变磁场的频率为15Hz，交变处理时间为60min，然后进行交变磁处理；改善后，利用电子显微镜观察交变磁处理后的零件，确定其组织状态并与交变磁处理前的组织状态进行比较，确定改善效果。

实施例2