[发明专利]一种铁包镁的等通道转角挤压方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁包镁的等通道转角挤压方法，属有色金属增强制备及应用的技术领域。

背景技术

镁是最轻的有色金属之一，由于密度低，易于加工，具有比强度、比刚度高，导热性能好，阻尼减震，电磁屏蔽等特点，常在汽车、电子、航空航天、军工领域应用，但由于镁的强度低、塑性成形差等缺点，限制了镁的应用范围。

细化晶粒是改善镁力学性能的有效途径，例如在镁中添加晶粒细化剂，如复合稀土材料、锌、钙、锶等，在镁铸造中细化；采用加工变形对镁进行晶粒细化是一种更为有效而普遍采用的方法；由于镁为密排六方结构，晶体对称性差，滑移系少，镁的室温延性低，塑性加工成型难，因此，现有的镁的加工变形一般在300℃~600℃温度下进行；由于镁在高温下容易发生动态再结晶，镁的晶粒细化效果显著降低，热加工变形方法很难实现高性能镁的使用要求；因此，如何实现镁在室温25℃下的大塑性变形，成为高性能镁开发及应用的技术难题。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，采用铜模吸铸法，铁包覆镁，通过等通道转角挤压，实现镁在室温25℃下的大塑性变形，以提高镁的力学性能，扩大镁的使用范围。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁块、铁块、丙酮、凡士林、石墨、氩气、砂纸，其组合准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米³为计量单位

镁块：Mg                                   15.5g                                               0.01g

铁块：Fe           10mm×10mm×67mm       52.8g0.01 g

丙酮：C₃H₆O                               500mL10mL

凡士林：                                  1000mL10mL

石墨：C                                    100g1g

氩气：Ar                                50000cm³100cm³

砂纸：SiC  300目    200mm×0.5mm×300mm           3张

    制备方法如下：

    （1）精选化学物质材料

对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：

镁块：固态固体                                   99.5％

铁块：固态固体                                   99.5％

丙酮：液态液体                                   99.5％

凡士林：液态液体                                 98.5％

石墨：固态粉体                                   98.5%

氩气：气态气体                                   98.5％

砂纸：固态纸状

（2）制备开合式吸铸模具

开合式吸铸模具用铜材料制作，模具型腔尺寸为10.5mm×10.5mm×80mm，型腔表面粗糙度Ra0.16-0.32μm；

    （3）制备铁套

① 退火，将铁块置于退火炉中退火，退火温度为600℃，退火时间为60 min；

② 打磨，将铁块置于钢质平板上，对铁块六面用砂纸进行打磨，使各面互相垂直、光洁；

③ 钻孔，将铁块垂直置于钻机上，在铁块中心部位进行垂直钻孔，孔型尺寸为?8mm×65mm；

    （4）铜模吸铸，制备铁包镁组合体

铁包镁组合体的制备是在真空感应熔炼炉上进行的，是用铜模吸铸法，经抽真空、输入氩气、熔炼镁液、负压吸入铜模，制成铁包镁组合体；

① 将熔炼炉的真空室与真空泵、氩气瓶相连接；

② 将熔炼坩埚垂直置于熔炼炉内，将镁块装入熔炼坩埚内；

③ 将铜模具置于熔炼炉上部，将铁套垂直装入铜模具内；

将负压控制器装在铜模具上部；