[发明专利]一种镁合金结构件及其挤压制备方法

说明书

本发明公开了一种镁合金结构件挤压制备方法，其特征在于所述镁合金铸锭质量百分比组成为Zn：2.20％～3.20％、Al：2.60％～3.40％、Ti：0.20％～0.80％、Y：0.40％～1.50％其余为Mg及不可去除的杂质元素，包括以下步骤：A：制作长方体的镁合金坯料；B：挤压成形；C：时效热处理。通过采用两次挤压，并进行两次不同热处理，合金没有出现开裂情况，并使得合金内晶粒得到明显细化，位错大量增殖，晶界处有大量孪晶产生，从而使得力学性能得到显著提高，通过两次挤压后，制得的样件室温下其抗拉强度≥365Mpa、屈服强度≥240Mpa、伸长率≥6％；再通过时效处理后获得常温下抗拉强度≥380MPa，屈服强度≥255MPa，伸长率≥8％的复杂镁合金结构件，满足使用要求。

技术领域

本发明涉及镁合金变形加工挤压成型领域，特别涉及一种镁合金结构件挤压制备方法。

背景技术

镁合金密度小、比强度高、比弹性模量大、散热性好、易于切削加工，并且具备很好的电磁屏蔽性能、阻尼减振性能以及加工成本低等优点，是航空航天、武器装备、汽车、3C产品等元器件的理想选材，因此可广泛应用于航空航天、武器装备、汽车及电子电器产品等工业领域。为了制得大尺寸高强韧复杂镁合金结构件，镁合金塑性成形工艺成为材料加工领域的一个重要课题，由于镁合金属于密排六方晶体(hcp)结构，其滑移系相对较少，室温下其塑性变形能力差，难以塑性成形，通过传统的塑性加工技术很难解决这个问题。公告号CN107747014A发明名称为“一种具有高延展性高强镁合金及其制备方法”公开了质量百分比为：6.0～9.0％的Zn、3.0～6.0％的Gd、0.4～1.0％的Zr、0.05～0.20％的Sr、0.05～1.5％的Y、Mg为余量的具有高延展性高强镁合金及其制备方法，其中涉及该镁合金锭坯在挤压筒中进行挤压，挤压速度为1.0～5.0m/min，挤压筒预热温度为300～400℃，挤压比为10～50:1，得到挤压棒材的技术方案描述，并没有涉及采用挤压工艺制备大尺寸高强韧复杂镁合金挤压结构件的方法。

发明内容

本发明实施例通过提供一种镁合金结构件挤压制备方法，解决现有技术中由于镁合金属于密排六方晶体结构，其滑移系相对较少，室温下其塑性变形能力差，难以塑性成形制得大尺寸高强韧复杂镁合金结构件的问题。

本发明提供一种大尺寸高强韧镁合金挤压件制备方法，通过以下技术方案来实现：

一种镁合金结构件挤压制备方法，其特征在于所述镁合金铸锭质量百分比组成为Zn：2.20％～3.20％、Al：2.60％～3.40％、Ti：0.20％～0.80％、Y：0.40％～1.50％其余为Mg及不可去除的杂质元素，包括以下步骤：

A：制作长方体的镁合金坯料；

B：挤压成形；

C：时效热处理。

具体地，步骤A中制作的长方体镁合金坯料规格为：长100mm～3000mm，宽100mm～2000mm，高100mm～300mm。

具体地，步骤B挤压成形过程中坯料首次预热温度为450℃～480℃，处理时间1h～4h；挤压模具预热温度为450℃～480℃，处理时间2h～6h，挤压过程中控制挤压速度，挤压速度1mm/s～10mm/s，挤压比80～120；坯料二次热处理温度为300℃～350℃，处理时间1h～4h；挤压模具预热温度为300℃～350℃，处理时间1h～4h，二次挤压过程中控制挤压速度，挤压速度0.1mm/s～4mm/s，挤压比40～80，制得镁合金挤压件。

优选地，步骤B挤压成形过程中使用水基石墨润滑剂，水基石墨润滑剂以水为溶剂，包含石墨15wt％～20wt％，纯碱20wt％～25wt％，表面活性剂3wt％～6wt％，分散剂2wt％～6wt％。

具体地，步骤C中对步骤B所制得的镁合金挤压件车削加工后进行时效处理，时效处理温度为175℃～190℃，保温18h～30h，之后空冷至室温。