[发明专利]一种稀土合金材料的热处理方法

说明书

本发明涉及热处理技术领域，具体是一种稀土合金材料的热处理方法，包括以下步骤：预处理工序；预加热工序；预冷却工序；精炼热处理工序；合金重塑定型处理；重塑退火处理；强化制作处理，二次重塑退火处理，继而得到热处理完成的合金胚块。本申请设计先进行预加热‑预冷却工序，提高其抗氧化性能，改善合金键合引线的机械强度，后续再对合金进行精炼热处理，重塑定型处理后再进行强化制作处理，以层层递进的方法提高其作业的效果，提高其金属材料在静荷作用下抵抗破坏的强度。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体是一种稀土合金材料的热处理方法。

背景技术

近年来，将稀土元素引入合金来改善合金的性能得到了广泛的关注。稀土对合金是一种优良的增强元素，具体作用包括：熔体净化作用，增强流动性作用，细晶强化作用，固溶强化作用和时效强化作用。大部分稀土元素具有与Mg同为密排六方结构、原子半径相近、晶格类型相似，能够固溶于ɑ-Mg中引起晶格畸变等一系列的强化方式来提高稀土合金的强度、硬度等性能，使稀土合金的使用范围全面升级，同时还能够改善稀土合金的微观组织，细化晶粒；在时效处理时，稀土元素硬化及强化效果显著，并且可形成稀土相首先弥散析出，大大提升了稀土合金的力学性能。添加适量稀土元素是因为随着稀土元素含量进一步增多，其极限抗拉强度不再提高，反而下降。这是由于稀土元素的过量加入，不仅会使合金组织合并长大，降低材料的力学性能，还会影响稀土合金的正常使用。

中国专利(授权公告号：CN104152826B)公布了一种Mg-Al-Zn-Y稀土镁合金的热处理方法，该专利热处理将二次相析出均匀分布在晶内和晶界处，增强对位错运动的阻碍作用，从而阻碍晶内滑移和晶界滑移，提升挤压态Mg-A1-Zn-Y稀土镁合金的承载能力和变形抗力，使合金磨损率有所降低，从而提升材料耐磨性；但是该专利只是从作业原理上进行相应的阐述，并没有说明具体的材料的热处理的工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土合金材料的热处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种稀土合金材料的热处理方法，包括以下步骤：

步骤一：预处理工序；选需要的作业采矿，先用预处理清洗液进行清洗，清洗完成后烘干，即完成作业采矿的预处理，得到合金坯块；

步骤二：预加热工序；将上述合金坯块投放于真空铸炉中，以初级预热温度升温至预加热第一温度，作保温处理，再以二级预热温度的速度升温至预加热第二温度，作保温处理；

步骤三：预冷却工序；预加热工序完成后，将真空熔铸炉进行退火作业，以预冷却退火温度持续降温至预冷却缓冲温度，后续关闭作业电源，待合金坯块自行冷却，得到预热后的合金坯块；

步骤四：精炼热处理工序；将上述预热后的合金坯块投入至二级真空铸炉中，以精炼热温度的速度升温至精炼第一温度，作精炼处理，再持续加热至合金的熔点处，加热至合金坯块存在熔化趋势；

步骤五：合金重塑定型处理；采用定向凝固的技术方法，按照需要的加工模具对合金进行定型处理，达到二级合金胚块；

步骤六：重塑退火处理；将重塑后的二级合金胚块整体曝露于退火箱，进行退火处理，得到冷却后的二级合金胚块；

步骤七：强化制作处理，再将冷却后的二级合金胚块置于三级真空铸炉中，以初始强化加热温度速度升温至第一强化温度，保温一段时间后，反复进行若干次升温冷却处理；

步骤八：二次重塑退火处理；将强化加热后的二级合金胚块置于冷却处理工序中，采用喷流装置，对二级合金胚块的表面做冷却处理，得到热处理完成的合金胚块。

作为本发明进一步的方案：所述真空铸炉、二级真空铸炉、三级真空铸炉均要求于真空环境下作业，待真空度高于5×10-2Pa后，充入高纯氩气。