[发明专利]一种低各向异性变形Mg-6Zn-0.45Zr合金制备方法

说明书

一种低各向异性变形Mg‑6Zn‑0.45Zr合金制备方法，包括合金的热处理和热加工，所述合金的热处理保温温度为330±5℃，保温时间为10±0.5小时，冷却方式为空冷；所述合金的热加工温度为300±5℃，热加工前保温时间为10±1分钟，热加工方式为小道次应变高应变速率三向锻造，锻造设备为空气锤，道次间不重复加热，道次应变量为10±0.5％，变形道次为24道次，冷却方式为空冷。本发明通过高温短时热处理获得且近似固溶体组织，利用高速变形的温升效应弥补散热导致的温度下降，道次间无须加热，小道次应变三向循环载荷避免严重的各向异性，加工周期短，适于低各向异性块体Mg‑6Zn‑0.45Zr合金的生产。

技术领域

本发明涉及一种变形Mg-6Zn-0.45Zr镁合金制备方法，具体涉及一种低各向异性变形Mg-6Zn-0.45Zr合金块体材料制备方法。

背景技术

镁合金是最轻的金属结构材料，具有高比强度、高比刚度、良好的减振能力、优良的导热性和导电性、良好的尺寸稳定性、电磁屏蔽性和易于回收等特性。近年来，随着能源和环境问题的日益突出，镁合金作为新型工程材料迅速崛起，逐渐成为铝合金、钢铁和工程塑料等工程材料的理想替代品，在航空航天、交通运输、武器装备和电子电器等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景。

由于铸造镁合金的晶粒组织和第二相比较粗大，且存在气孔、缩孔等缺陷，其力学性能不够理想，难以满足高性能结构材料的需求，因此变形镁合金的研究和开发成为其满足工业需求的重要发展方向。镁合金塑性加工过程中，可以启动的滑移系有限，导致了其在塑性变形后容易形成较强的各向异性，一定程度上限制了变形镁合金的广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种低各向异性变形Mg-6Zn-0.45Zr合金制备方法，该方法工艺简单，加工效率高，制备的产品性能优异。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低各向异性变形Mg-6Zn-0.45Zr合金制备方法，包括合金的热处理和热加工，所述合金的热处理保温温度为330±5℃，保温时间为10±0.5小时，冷却方式为空冷；所述合金的热加工温度为300±5℃，热加工前保温时间为10±1分钟，热加工方式为小道次应变高应变速率三向锻造，锻造设备为空气锤，道次间不重复加热，道次应变量为10±0.5％，变形道次为24道次，冷却方式为空冷。

进一步，所述合金为镁合金块体材料。

进一步，所述合金的热处理保温温度为330±2℃，更优选330℃。

进一步，所述合金的热处理保温时间为10±0.2小时，更优选10小时。

进一步，所述合金的热加工温度为300±2℃，更优选300℃。

进一步，热加工前保温时间为10±0.5分钟，更优选10分钟。

进一步，道次应变量为10±0.2％，更优选10％。

本发明的有益效果在于：

(1)合金的热处理保温温度为330±5℃，保温时间为10±0.5小时，冷却方式为空冷，此时合金晶界上连续网状分布的第二相基本溶入基体中，并在快速冷却的过程中来不及析出，基本获得单相固溶体，保证合金的塑性成形能力。

(2)合金的热加工温度为300±5℃，加工前保温时间为10±1分钟，在此温度下变形可以同时启动基面滑移、柱面滑移和锥面滑移，在保证后续成形的顺利进行的同时，尽可能避免强烈织构的形成。

(3)热加工方式为小道次应变高应变速率三向锻造，锻造设备为空气锤，道次间不重复加热，道次应变量为10±0.5％；在三向载荷循环作用可有效的降低材料各向异性；采用10±0.5％的小道次应变量，可保证锻造后合金不会形成强烈的基面织构，有利于降低各向异性；另外，采用空气锤进行锻造，还可以利用高速变形的温升效应弥补散热导致的温度下降，省去道次间加热工艺，缩短加工周期。