[发明专利]一种铁包镁的等通道转角挤压方法

摘要

发明涉及一种铁包镁的等通道转角挤压方法，是针对镁的强度低、塑性成形性差的情况，采用铜模吸铸法，制成铁包镁组合体，在室温25℃下等通道转角挤压，中温退火，细化镁晶粒组织，此制备工艺方法先进，数据翔实准确，铁包镁组合体有机结合，镁晶粒细化至200nm，致密性好，扩大了镁的使用范围，是十分理想的镁的室温大塑性变形方法。

主权项

1.一种铁包镁的等通道转角挤压方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：镁块、铁块、丙酮、凡士林、石墨、氩气、砂纸，其组合准备用量如下：以克、毫升、毫米、厘米³为计量单位制备方法如下：（1）精选化学物质材料对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：（2）制备开合式吸铸模具开合式吸铸模具用铜材料制作，模具型腔尺寸为10.5mm×10.5mm×80mm，型腔表面粗糙度Ra0.16-0.32μm；（3）制备铁套①退火，将铁块置于退火炉中退火，退火温度为600℃，退火时间为60min；②打磨，将铁块置于钢质平板上，对铁块六面用砂纸进行打磨，使各面互相垂直、光洁；③钻孔，将铁块垂直置于钻机上，在铁块中心部位进行垂直钻孔，孔型尺寸为（4）铜模吸铸，制备铁包镁组合体铁包镁组合体的制备是在真空感应熔炼炉上进行的，是用铜模吸铸法，经抽真空、输入氩气、熔炼镁液、负压吸入铜模，制成铁包镁组合体；①将熔炼炉的真空室与真空泵、氩气瓶相连接；②将熔炼坩埚垂直置于熔炼炉内，将镁块装入熔炼坩埚内；③将铜模具置于熔炼炉上部，将铁套垂直装入铜模具内；④将负压控制器装在铜模具上部；⑤开启真空泵，抽取真空室、熔炼炉、铜模具内的空气，使各室内压强恒定保持在1Pa；⑥输入氩气，开启氩气瓶，向真空室、熔炼炉、铜模具内输入氩气，氩气输入速率80cm³/min，使各室内压强恒保持在0.1MPa；⑦开启高频感应加热机，加热管，加热熔炼炉熔炼坩埚内的镁块，加热温度650℃±5℃，加热时间3min，加热后成熔液；⑧开启熔炼炉上部的负压控制器，通过吸管将熔炼坩埚内的镁液吸入铜模具内的铁套内；⑨关闭高频感应加热机、氩气瓶，停止加热，停止输氩气；使铁套内的镁熔液随炉冷却至25℃，成铁包镁组合体铸件；⑩开模，开启开合式铜模具，取出铁包镁组合体铸件；（5）等通道转角挤压铁包镁组合体的等通道转角挤压是在立式挤压机上进行的，是在等通道转角挤压模具内完成的；①制备等通道转角挤压模具，等通道转角挤压模具用铬钨锰工具钢制作，型腔为矩形，型腔通道为90°角垂直通道，型腔表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm；②制备等通道转角挤压棒，等通道转角挤压棒用铬钨锰工具钢制作，外形为矩形，表面粗糙度为Ra0.08-0.16μm；③配制润滑剂，称取凡士林100mL、石墨粉100g，置于烧杯中，搅拌成润滑剂；④修整打磨铁包镁组合体，将铁包镁组合体置于钢质平板上，修整打磨铁包镁组合体周边，使表面光洁；⑤将等通道转角挤压模具垂直安装在立式挤压机上，并固定；⑥将铁包镁组合体表面均匀涂抹润滑剂1mL；⑦将铁包镁组合体垂直置于模具型腔内；⑧将矩形挤压棒垂直对准模具型腔内的铁包镁组合体，并缓慢施压，施压压强为800MPa；铁包镁组合体在挤压棒压力下，在模具型腔内进行塑性变形，由垂直通道压入，横通道挤出，即完成了第一道次挤压；铁包镁组合体的等通道转角挤压重复进行七道次；（6）中温退火处理将七道次等通道转角挤压的铁包镁组合体置于退火炉中，进行中温退火，退火温度150℃，退火时间60min；（7）打磨，将退火的铁包镁组合体用砂纸打磨，并用丙酮清洗，使表面洁净；（8）检测、分析、表征对制备的铁包镁组合体的形貌、色泽、化学物理性能进行检测、分析、表征；用金相显微镜进行形貌观察；用扫描电子显微镜进行微观组织分析；结论：经铜模吸铸、等通道转角挤压的铁包镁组合体为灰色矩形块状，外部为铁，内部为镁，呈包覆状，铁镁有机结合，镁晶粒细化至200nm，致密性好。