[发明专利]一种高性能镁合金制备装置及利用该装置的制备方法

说明书

本发明涉及有色金属塑性成形技术领域，具体为一种高性能镁合金制备装置及利用该装置的制备方法，包括内挤压筒，所述内挤压筒的底部槽口中设置有阴模，阴模的顶面开设有阴模球形凹槽，阴模球形凹槽的表面设置有配合成形腔，且阴模球形凹槽的底面开设有通口；有益效果为：本发明通过阳模和阴模多通道的螺旋型腔结构设计，使得镁合金在经过阴模与阳模组合形成的螺旋型腔时，材料分别进行等径转角挤压和旋转，被挤压材料可以获得大的剪切变形，材料获得较大的剪切应力，等同于材料一次性进入型腔，然后分流分别进行了等径转角挤压，从而使晶粒得到拉长、旋转和剪切，组织能获得较大的累积应变。

技术领域

本发明涉及有色金属塑性成形技术领域，具体为一种高性能镁合金制备装置及利用该装置的制备方法。

背景技术

镁及镁合金的密度低，密度仅为铝合金的2/3，钢铁的1/4，钛合金的2/5，且具有高的比强度、优异的抗阻尼、抗震性和吸收噪音能力，以及良好的可回收性。由于镁合金的强度偏低，在实际应用中往往需要通过其它工艺结合来提高强度。目前，最普遍、最常用的是通过热挤压大塑性工艺来细化镁合金的晶粒，从而提高镁合金的强度。

现有技术中，专利《一种高性能镁合金挤压型材的制备方法》(申请号：CN201710806666.X，公开号：CN109468559A，公开日期：2019.03.15)通过将热挤压工艺、深冷处理、热处理工艺三者相结合，从而细化了晶粒，提高了镁合金的性能。专利《一种细化镁合金挤压型材组织的方法》(申请号：CN201910098542.X，公开号：CN109848228A，公开日期：2019.06.07)通过模具结构设计、改进挤压工艺，实现了镁合金晶粒的细化，使镁合金的综合力学性能得到了改善。

但是，现有的镁合金热挤压工艺往往较为繁琐，且挤压完成后材料内部会存在因大塑性变形而产生的带状组织，造成材料的各向异性，使得镁合金的应用受到了一定的限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能镁合金制备装置及利用该装置的制备方法，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：一种高性能镁合金制备装置及利用该装置的制备方法，包括内挤压筒，所述内挤压筒的底部槽口中设置有阴模，阴模的顶面开设有阴模球形凹槽，阴模球形凹槽的表面设置有配合成形腔，且阴模球形凹槽的底面开设有通口；

阳模，设于阴模的上方，阳模的顶面开设有正方形型腔，阴模和阳模合模后，正方形型腔和配合成形腔构成镦粗成形腔。

优选的，所述阳模的底端一体成型有阳模球面凸台，阳模球面凸台呈球面结构，阴模球形凹槽呈半球形凹槽，阳模球面凸台的直径和阴模球形凹槽的直径相等。

优选的，所述正方形型腔设置有多个，多个正方形型腔在阳模的底部呈螺旋结构，且上述螺旋结构汇集于阳模底部中心，螺旋角度范围为30°～60°。

优选的，所述配合成形腔与正方形型腔尺寸相同、螺旋角度相同、数量相同。

优选的，所述内挤压筒呈圆台环状结构，内挤压筒的内环口呈“凸”字形圆口结构，内挤压筒的底部槽口尺寸大于内挤压筒的顶部槽口尺寸。

优选的，所述阴模的高度和内挤压筒的底部槽体高度相等，且阴模的顶面直径和内挤压筒的底部槽体直径相等。

优选的，所述阴模球形凹槽的槽口直径和内挤压筒的顶部槽口直径相等，且阴模球形凹槽的槽口和内挤压筒的顶部槽体底端相通。

优选的，所述内挤压筒的槽口中装盛有镁合金坯料，镁合金坯料的上方设置有挤压杆，挤压杆活动插接在内挤压筒的顶部槽口中。

优选的，所述内挤压筒的外侧套设有外挤压筒，外挤压筒的内环口呈圆台口，外挤压筒的高度和内挤压筒的高度一致，且外挤压筒的外环面设置有加热圈，内挤压筒和外挤压筒的表面均开设有穿孔，两组穿孔被热电偶贯穿。