專利名稱：鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂 合金材料的熱處理工藝，特別涉及一種鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝。
背景技術(shù)：
鎂合金常采用固溶時(shí)效的方法來改善或調(diào)整其力學(xué)性能和加工性能，但是由于合金元素的擴(kuò)散和合金相的分解過程極其緩慢，因此，固溶和時(shí)效處理時(shí)間都較長(zhǎng)。固溶及時(shí)效處理時(shí)，加熱會(huì)導(dǎo)致鎂合金強(qiáng)度降低及應(yīng)力釋放或消除，鎂合金工件尤其是棒材或板材等長(zhǎng)徑比或長(zhǎng)厚比大的鎂合金工件在自重及應(yīng)力作用下容易變形，甚至導(dǎo)致鎂合金工件彎曲。目前通常采用在固溶時(shí)效加熱時(shí)選擇合適的支撐方法、適當(dāng)?shù)姆胖梦恢没蚶脤ｉT的夾具和支架來減輕或消除鎂合金工件的變形。對(duì)棒材或板材等長(zhǎng)徑比或長(zhǎng)厚比大的工件通常在固溶處理后人工時(shí)效前進(jìn)行矯直，以滿足工件的使用要求。鎂合金矯直通常是熱矯直，矯直溫度通常在300°C以上。上述固溶后矯直再人工時(shí)效的工藝存在的主要問題是
1)矯直和時(shí)效分成兩個(gè)工序，需要分別加熱，工序復(fù)雜、能耗高，并且時(shí)效時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)；
2)固溶矯直后再時(shí)效可能會(huì)造成鎂合金工件的二次彎曲變形。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝，能夠簡(jiǎn)化工序，節(jié)約能源，并且能夠大大縮短時(shí)效時(shí)間，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形。本發(fā)明的鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝，將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定，然后通電將鎂合金工件加熱至17(T250°C，保溫2(T40min，再對(duì)鎂合金工件進(jìn)行拉伸矯直，拉伸矯直完成后松開鎂合金工件，鎂合金工件自然冷卻。進(jìn)一步，將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定后，通電將鎂合金工件加熱至 18(T220°C，保溫 30 35min。進(jìn)一步，所述鎂合金工件為鎂合金棒材或鎂合金板材。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明先將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定，鎂合金工件加熱時(shí)會(huì)因熱膨脹而受到來自兩端夾持裝置的壓力，通過將加熱溫度調(diào)整至適宜的時(shí)效溫度范圍，并且在應(yīng)力作用下保溫一段時(shí)間，使這個(gè)存在壓力作用的加熱過程成為一個(gè)壓力應(yīng)變時(shí)效過程；鎂合金工件拉伸矯直時(shí)，矯直的過程同時(shí)也成為一個(gè)存在拉應(yīng)力作用的拉力應(yīng)變時(shí)效過程；拉伸矯直完成后松開鎂合金工件，鎂合金工件自然冷卻也是一個(gè)時(shí)效過程。因此，本發(fā)明將矯直和時(shí)效工藝合二為一，矯直和時(shí)效同時(shí)進(jìn)行，只需要一次加熱，簡(jiǎn)化了工序，節(jié)約了能源，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形；并且在先壓力后拉力的應(yīng)變時(shí)效過程中，加速了 Al等與基體材料鎂半徑相當(dāng)?shù)脑氐倪\(yùn)動(dòng)，加速了時(shí)效，使時(shí)效時(shí)間由傳統(tǒng)時(shí)效的數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)下降為約O. 5小時(shí)-I小時(shí)。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖I為拉伸矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)示意 圖2為AZ31鎂合金工件經(jīng)過實(shí)施例I工藝處理前的微觀組織照片；
圖3為AZ31鎂合金工件經(jīng)過實(shí)施例I工藝處理后的微觀組織照片；
圖4為圖3中白色相的透射電鏡衍射斑。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例I
圖I為拉伸矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，拉伸矯直機(jī)I的兩端夾具2上安裝正負(fù)電極3，該正、負(fù)電極3的另一端與外加的變壓器4相連。本實(shí)施例的鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝為將已固溶處理的AZ31鎂合金工件5的兩端用夾具2夾持固定，此時(shí)安裝在夾具2上的正、負(fù)電極3與鎂合金工件5通過夾具2緊密接觸，并通過變壓器4形成閉合電路，然后通電將鎂合金工件5加熱至180°C，保溫30min，再對(duì)鎂合金工件5進(jìn)行拉伸矯直，拉伸矯直完成后松開鎂合金工件5，鎂合金工件5自然冷卻。對(duì)比實(shí)施例I工藝處理前、后AZ31鎂合金工件的微觀組織(圖2、圖3)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過實(shí)施例I工藝處理后AZ31鎂合金工件的微觀組織中增加了大量白色第二相，采用透射電鏡對(duì)該白色相進(jìn)行標(biāo)定，表明該析出相為Mg17Al12相(圖4)。實(shí)施例I的結(jié)果表明，實(shí)施例I同時(shí)進(jìn)行了矯直和時(shí)效處理，析出了時(shí)效相，鎂合金工件存在壓力作用的加熱過程成為一個(gè)壓力應(yīng)變時(shí)效過程，矯直的過程同時(shí)也成為一個(gè)存在拉應(yīng)力作用的拉力應(yīng)變時(shí)效過程，鎂合金工件自然冷卻也是一個(gè)時(shí)效過程，簡(jiǎn)化了工序，節(jié)約了能源，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形，并且使時(shí)效時(shí)間由傳統(tǒng)時(shí)效的數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)下降為約O. 5小時(shí)。本發(fā)明的鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝中，鎂合金工件加熱必須保持在適宜的時(shí)效溫度范圍(170^250 °C )內(nèi)，優(yōu)選18(T220 °C，壓力作用下的保溫時(shí)間為2(T40min，優(yōu)選3(T35min ;所述鎂合金工件可以為長(zhǎng)徑比或長(zhǎng)厚比大的鎂合金棒材或鎂合金板材。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝，其特征在于將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定，然后通電將鎂合金工件加熱至17(T250°C，保溫2(T40min，再對(duì)鎂合金工件進(jìn)行拉伸矯直，拉伸矯直完成后松開鎂合金工件，鎂合金工件自然冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝，其特征在于將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定后，通電將鎂合金工件加熱至18(T220°C，保溫30 35min。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝，其特征在于所述鎂合金工件為鎂合金棒材或鎂合金板材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂合金快速時(shí)效與拉伸矯直同步復(fù)合工藝，將已固溶處理的鎂合金工件的兩端夾持固定，然后通電將鎂合金工件加熱至170~250℃，保溫20~40min，再對(duì)鎂合金工件進(jìn)行拉伸矯直，拉伸矯直完成后松開鎂合金工件，鎂合金工件自然冷卻。本發(fā)明將矯直和時(shí)效工藝合二為一，矯直和時(shí)效同時(shí)進(jìn)行，只需要一次加熱，簡(jiǎn)化了工序，節(jié)約了能源，還能避免鎂合金工件二次彎曲變形；并且在先壓力后拉力的應(yīng)變時(shí)效過程中，加速了Al等與基體材料鎂半徑相當(dāng)?shù)脑氐倪\(yùn)動(dòng)，加速了時(shí)效，使時(shí)效時(shí)間由傳統(tǒng)時(shí)效的數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)下降為約0.5小時(shí)-1小時(shí)。
文檔編號(hào)C22F1/06GK102925830SQ20121039203
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者王小紅, 閆靜, 張丁非, 柴森森, 齊福剛 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)