[发明专利]一种超高强耐高温镁合金大锭坯的多级退火工艺

说明书

本发明公开了一种超高强耐高温镁合金大锭坯的多级退火工艺，合金质量百分比为：Gd：8.0‑9.6%，Y：1.8‑3.2%，Gd成分与Y成分的比值为：3≤Gd/Y≤5，Zr：0.3‑0.7%，Er：0.02‑0.3%，Ag：0.02‑0.5%。本发明先热处理炉预热至100‑150℃保温；再在锭坯浇铸结束后转移至热处理炉中；升温至200‑250℃进行去应力退火，保温12‑24h；升温至500‑530℃进行均匀化处理，保温15‑30h；保温结束后铸锭随炉冷至70‑100℃，出炉空冷至室温。本发明工艺过程简单，将去应力退火和均匀化热处理有机整合，既缩短了工艺流程，又解决了超高强镁合金大锭坯易开裂的问题。

技术领域

本发明涉及镁合金领域，特别涉及超高强镁合金大铸锭的退火处理。

背景技术

镁合金具有低密度、高比强度、高比刚度以及优异的阻尼性能，因而在汽车、航空航天、武器装备等亟需通过减重来提高燃油效率的领域拥有广阔的应用前景。然而目前的商用镁合金，如AZ31、AZ80等，绝对强度偏低且耐热性差，极大的限制了镁合金的广泛应用。因此，超高强耐高温的稀土镁合金逐渐引起了研究者的兴趣，其不但绝对强度接近甚至超过二系铝合金，耐热性能也明显优于现有商用镁合金。但是，目前超高强稀土镁合金大锭坯的制备依然是一个挑战，尤其是大铸锭由于存在残余应力而导致在冷却、均匀化及锯切过程中易开裂的问题严重阻碍了其发展。鉴于此，本发明公开了一种针对超高强耐高温镁合金大锭坯的多级退火工艺，该工艺将去应力退火和均匀化热处理有机的整合在一起，既可以缩短工艺流程、节约成本，又能有效解决超高强镁合金大锭坯易开裂的问题。

发明内容

为克服超高强稀土镁合金大锭坯由于存在较大的残余应力而导致在冷却、均匀化及锯切过程中易开裂的问题，本发明提供了一种针对该系列合金的多级退火工艺。针对的合金成分为（质量百分比）：Gd：8.0-9.6%，Y：1.8-3.2%，Gd与Y的含量之比为：3≤Gd/Y≤5，Zr：0.3-0.7%，Er：0.02-0.3%，Ag：0.02-0.5%，其余为Mg及不可去除的杂质。退火的具体工艺过程如下：

A.热处理炉预热至100-150℃保温；

B.锭坯浇铸结束后于10-20min内转移至热处理炉中；

C.热处理炉升温至200-250℃进行去应力退火，升温速度0.5-2℃/min，保温12-24h；

D.热处理炉升温至500-530℃进行均匀化处理，升温速度2-5℃/min，保温15-30h；

E.保温结束后铸锭随炉冷至70-100℃，然后出炉空冷至室温。

所述A步骤中热处理炉需提前预热至120-150℃。

所述B步骤中锭坯浇铸结束后需在10-15min内转移至热处理炉内。

所述C步骤中热处理炉需升温至225-250℃，升温速度1-2℃/min，保温15-20h。

所述D步骤中热处理炉需升温至510-530℃，升温速度3-5℃/min，保温20-30h。

所述E步骤中铸锭需随炉冷至80-100℃。