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      一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝的制作方法

      文檔序號:11319849閱讀:499來源:國知局
      本發(fā)明涉及一種鎂合金的制備,尤其是涉及一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝。
      背景技術(shù)
      :鎂合金密度不到鋁合金的2/3,鋼的1/4,具有較高的比強度和比剛度,良好的尺寸穩(wěn)定性、機(jī)加工性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性;此外,在電磁屏蔽性、減震性等方面也具有優(yōu)異的性能。盡管有著豐富的儲量和優(yōu)異的結(jié)構(gòu)性能,迄今為止,鎂作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用潛力與現(xiàn)實之間依然存在巨大反差。造成這種現(xiàn)狀的主要原因就是鎂的腐蝕問題,即較差的耐蝕性是制約鎂合金發(fā)揮潛力的瓶頸?,F(xiàn)有的鎂合金熱處理工藝中也存在一些缺陷,例如經(jīng)常出現(xiàn)過燒或者爐溫控制不均等問題從而造成在溫度控制、變形控制上的一些缺陷引起的鎂合金耐腐蝕性不能得到有效提高。因此,需要一種新的技術(shù)以解決上述問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題,本發(fā)明提出了一種有效提高鎂合金耐腐蝕性能、控制變形,保證其優(yōu)異的硬度以及拉伸性能的高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝。技術(shù)方案:為達(dá)以上目的,本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝,具體包括二次預(yù)熱處理、表面感應(yīng)淬火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理、穩(wěn)定化處理,具體步驟如下:(1)二次預(yù)熱處理:一次預(yù)熱處理的溫度為100-150℃、處理時間為2-5min,二次預(yù)熱處理的溫度為200-230℃,處理時間為4-8min;(2)表面感應(yīng)淬火處理:將經(jīng)過預(yù)熱處理的鎂合金進(jìn)行表面感應(yīng)淬火處理,無需回火冷卻處理;(3)正火加熱處理:將經(jīng)淬火處理后的鎂合金加熱至580℃~630℃,進(jìn)行加壓,加壓壓力保持在1.5-2mpa;(4)正火冷卻處理:將經(jīng)過正火加熱處理的鎂合金放入水中進(jìn)行降溫冷卻處理至120℃~160℃;(5)二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理:將經(jīng)過冷卻后的鎂合金放入真空爐內(nèi),真空爐加熱至580℃~630℃,然后充入二氧化碳保護(hù)氣體,保持4-5h;(6)穩(wěn)定化處理:向真空爐內(nèi)通入氮氣進(jìn)行降溫至240-280℃保持1-1.5h,然后進(jìn)行二次降溫至90℃~100℃后,取出鎂合金,放入水中冷卻至室溫,得到鎂合金成品。更為優(yōu)選的,步驟(2)中所述表面感應(yīng)淬火處理總時間不超過8s。更為優(yōu)選的,步驟(3)中保溫時間為4-6h。更進(jìn)一步的,步驟(3)中保溫時間為4.5h。更為優(yōu)選的,步驟(4)降溫冷卻處理的同時進(jìn)行加壓鍛打處理。更為優(yōu)選的,步驟(5)中真空爐內(nèi)壓力控制為2-2.5mpa。更為優(yōu)選的,步驟(6)中所述二次降溫的降溫時間不低于1h。有益效果:本發(fā)明提供的一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝,具體包括二次預(yù)熱處理、表面感應(yīng)淬火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理、穩(wěn)定化處理,對步驟過程中的溫度控制、保溫時間、保護(hù)氣氛以及變形控制都有精準(zhǔn)嚴(yán)格的要求,一套系統(tǒng)完善的熱處理工藝避免了在熱處理過程中引起的一些缺陷發(fā)生,制備而成的鎂合金,不僅在耐腐蝕性能上有了顯著的提高,且具有更優(yōu)異的硬度和拉伸性能,綜合質(zhì)量得到了有效提升。具體實施方式實施例1:一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝,具體包括二次預(yù)熱處理、表面感應(yīng)淬火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理、穩(wěn)定化處理,具體步驟如下:(1)二次預(yù)熱處理:一次預(yù)熱處理的溫度為100℃、處理時間為2min,二次預(yù)熱處理的溫度為200℃,處理時間為4min;(2)表面感應(yīng)淬火處理:將經(jīng)過預(yù)熱處理的鎂合金進(jìn)行表面感應(yīng)淬火處理,無需回火冷卻處理;表面感應(yīng)淬火處理總時間不超過8s;(3)正火加熱處理:將經(jīng)淬火處理后的鎂合金加熱至580℃℃,進(jìn)行加壓,加壓壓力保持在1.5mpa,保溫時間為4h;(4)正火冷卻處理:將經(jīng)過正火加熱處理的鎂合金放入水中進(jìn)行降溫冷卻處理至120℃,同時進(jìn)行加壓鍛打處理;(5)二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理:將經(jīng)過冷卻后的鎂合金放入真空爐內(nèi),真空爐加熱至580℃,然后充入二氧化碳保護(hù)氣體,壓力控制為2mpa,保持4h;(6)穩(wěn)定化處理:向真空爐內(nèi)通入氮氣進(jìn)行降溫至240℃保持1h,然后進(jìn)行二次降溫至90℃后,控制降溫速度,降溫時間不低于1h;降溫完畢取出鎂合金,放入水中冷卻至室溫,得到鎂合金成品。實施例2:一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝,具體包括二次預(yù)熱處理、表面感應(yīng)淬火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理、穩(wěn)定化處理,具體步驟如下:(1)二次預(yù)熱處理:一次預(yù)熱處理的溫度為150℃、處理時間為5min,二次預(yù)熱處理的溫度為230℃,處理時間為8min;(2)表面感應(yīng)淬火處理:將經(jīng)過預(yù)熱處理的鎂合金進(jìn)行表面感應(yīng)淬火處理,無需回火冷卻處理;表面感應(yīng)淬火處理總時間不超過8s;(3)正火加熱處理:將經(jīng)淬火處理后的鎂合金加熱至630℃,進(jìn)行加壓,加壓壓力保持在2mpa,保溫時間為6h;(4)正火冷卻處理:將經(jīng)過正火加熱處理的鎂合金放入水中進(jìn)行降溫冷卻處理至160℃,同時進(jìn)行加壓鍛打處理;(5)二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理:將經(jīng)過冷卻后的鎂合金放入真空爐內(nèi),真空爐加熱至630℃,然后充入二氧化碳保護(hù)氣體,壓力控制為2.5mpa,保持5h;(6)穩(wěn)定化處理:向真空爐內(nèi)通入氮氣進(jìn)行降溫至280℃保持1.5h,然后進(jìn)行二次降溫至100℃后,控制降溫速度,降溫時間不低于1h;降溫完畢取出鎂合金,放入水中冷卻至室溫,得到鎂合金成品。實施例3:一種高耐蝕性鎂合金的優(yōu)化熱處理工藝,具體包括二次預(yù)熱處理、表面感應(yīng)淬火處理、正火加熱處理、正火冷卻處理及二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理、穩(wěn)定化處理,具體步驟如下:(1)二次預(yù)熱處理:一次預(yù)熱處理的溫度為100-150℃、處理時間為2-5min,二次預(yù)熱處理的溫度為220℃,處理時間為6min;(2)表面感應(yīng)淬火處理:將經(jīng)過預(yù)熱處理的鎂合金進(jìn)行表面感應(yīng)淬火處理,無需回火冷卻處理;表面感應(yīng)淬火處理總時間不超過8s;(3)正火加熱處理:將經(jīng)淬火處理后的鎂合金加熱至610℃,進(jìn)行加壓,加壓壓力保持在1.8mpa,保溫時間為4.5h;(4)正火冷卻處理:將經(jīng)過正火加熱處理的鎂合金放入水中進(jìn)行降溫冷卻處理至120℃~160℃,同時進(jìn)行加壓鍛打處理;(5)二氧化碳保護(hù)氣氛固溶化處理:將經(jīng)過冷卻后的鎂合金放入真空爐內(nèi),真空爐加熱至620℃,然后充入二氧化碳保護(hù)氣體,壓力控制為2.2mpa,保持4.5h;(6)穩(wěn)定化處理:向真空爐內(nèi)通入氮氣進(jìn)行降溫至260℃保持1.3h,然后進(jìn)行二次降溫至95℃后,控制降溫速度,降溫時間不低于1h;降溫完畢取出鎂合金,放入水中冷卻至室溫,得到鎂合金成品。使用上述實施例1-3的熱處理工藝對傳統(tǒng)的鎂合金制備方法進(jìn)行優(yōu)化,同時進(jìn)行未進(jìn)行優(yōu)化的制備方法制備的鎂合金成品為對比例,從抗拉強度、延伸率進(jìn)行測試,試驗前,先將樣本進(jìn)入處理液中進(jìn)行24小時的處理,處理液溫度保持在8℃,ph值為5.5~6,經(jīng)過處理的樣本的性能對比數(shù)據(jù)如表1所示:表1:實施例1-3與對比例鎂合金性能對比實施例1實施例2實施例3對比例抗拉強度560mpa564mpa578mpa432mpa延伸率8.5%8.6%8.3%9.5%從表1數(shù)據(jù)可以看出,本發(fā)明優(yōu)化處理后的鎂合金成品從抗拉強度以及延伸率上來看在較為惡劣的環(huán)境下與對比例相比,具有明顯的優(yōu)勢。此外,采用《gb15970.7-2000金屬和合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗》中的方法對實施例1-3以及對比例的鎂合金成品進(jìn)行相關(guān)測試后,數(shù)據(jù)顯示本發(fā)明實施例3的耐腐蝕性能最優(yōu),實施例1次之,實施例2排第三,對比例最差。應(yīng)當(dāng)指出,對于本
      技術(shù)領(lǐng)域
      的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn),這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12
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