专利名称：：一种高强度镁合金丝的旋锻制备方法
技术领域：
：本发明属于有色金属塑性成型
技术领域：
，具体涉及一种高强度镁合金丝材的旋锻制备方法。
背景技术：
：高性能镁合金丝可用作焊丝、纤维增强构件、眼镜架、特殊弹簧部件、航空零部件等，并且是半固态触变成形的理想原材料，具有极好的市场应用前景。目前镁合金丝主要通过铸造或塑性变形方法生产。然而，镁合金丝铸造时为防止氧化和燃烧，需要在隔绝氧气的条件下进行(ZL200510043102.2)，设备复杂；并且铸造镁合金丝的力学性能远低于塑性变形制备的镁合金丝。而由于镁合金密排六方晶体结构，室温塑性变形能力差，高温变形又易发生热裂，塑性变形温度区间窄，目前报导的镁合金丝塑性成型工艺，都需要设计专门模具保温装置，实现变形过程坯料的在线保温(ZL200510042990.6、ZL200710036341.4、ZL200710071787.0、ZL200310119199、ZL03111456.3)，设备复杂、成本高。此外，镁合金变形时，由于摩擦及塑性变形生热导致晶粒粗化及表面热裂的倾向严重，限制了应变速率的提高，生产效率低。并且，上述几个专利中的镁合金丝塑性成型制备方法中，由于变形温度偏高、速度偏低，导致强度偏低，不能完全满足在焊丝等方面的使用需求。所以，长期以来，镁合金丝由于生产成本高、成品率低、生产效率低等原因无法大规模应用于商业生产。
发明内容本发明的目的在于提供一种镁合金丝的旋锻制备方法，该方法不需专门在线保温装置，设备简单，生产效率高。该方法能使镁合金产生显著的第二相强化效果，所制备的镁合金丝的强度远高于现有制备技术。本发明的技术方案为首先将镁合金棒材，在通用电阻加热炉中保温，温度为12020(TC，保温时间为115min。用旋锻机专用夹具将该棒材夹紧，从加热炉中取出，向前送入旋锻机进料口进行旋锻。完成后，换上孔径更细的旋锻模重复上述保温及旋锻步骤，直到得到所需直径的镁合金丝。旋锻过程中控制送料速度在610m/min，道次压縮率1845%，旋锻模圆锥角在10°26°间。本发明的效果和益处是，提供了一种高强度镁合金丝的旋锻制备方法，利用旋锻方法提供的三向压应力状态及脉冲加载方式，使镁合金能在较低温度(120200°C)下保持良好塑性变形能力，进而实现塑性变形诱导弥散强化相的析出及晶粒细化，达到提高力学性能的目的。所制备的镁合金丝性能优良，屈服强度比挤压工艺制备的镁合金丝高2553%，抗拉强度高1823%(见下文具体实施方式)。该方法使用通用旋锻机就可生产，不需专门在线保温装置及模具加热装置，设备简单，生产效率高，操作简便。具体实施方式实施例1:下面以旋锻方法制备直径2mm的AZ61镁合金丝为例，对本发明详细说明步骤1:市场购得的AZ61镁合金锭在常规电阻加热炉中进行均匀化退火，退火温度为400-50(TC，加热速度为10°C/min，保温12小时，然后随炉冷却。步骤2:将上述镁合金锭用车削或挤压方法加工成直径12mm，长度300mm的圆棒材，作为旋锻制备镁合金丝的坯料。步骤3:将上述镁合金坯料在常规电阻加热炉中保温，温度为16(TC，保温时间为8min。步骤4:在旋锻机机头安装直径10.5mm的旋锻模，用旋锻机专用夹具将该棒材夹紧，从加热炉中取出，向前送入旋锻机进料口进行旋锻。旋锻过程中控制送料速度在6m/miru步骤5:如步骤4，分别依次换上不同直径的旋锻模进行多道次旋锻，每道次旋锻前换旋模时，镁合金在通用电炉中保温，各旋锻道次的工艺参数见表1。完成后成功制备出小2.Omm的镁合金丝。表1AZ61镁合金丝的旋锻工艺参数<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>按上述旋锻方法制备的AZ61镁合金丝，其强度与挤压方法制备的AZ61镁合金丝的强度比较如表2。可见旋锻AZ61镁合金丝的屈服强度比挤压丝高32X，抗拉强度比挤压丝高20%。表2旋锻与挤压制备的AZ61镁合金丝强度比较<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2:下面以旋锻方法制备直径2.8mm的AZ91镁合金丝为例，对本发明详细说明步骤1:市场购得的AZ91镁合金锭在常规电阻加热炉中进行均匀化退火，退火温度为400-50(TC，加热速度为l(TC/min，保温12小时，然后随炉冷却。步骤2:将上述镁合金锭用车削或挤压方法加工成直径14mm，长度300mm的圆棒材，作为旋锻制备镁合金丝的坯料。步骤3:将上述镁合金坯料在常规电阻加热炉中保温，温度为20(TC，保温时间为15min。步骤4:在旋锻机机头安装小13mm的旋锻模，用旋锻机专用夹具将该棒材夹紧，从加热炉中取出，向前送入旋锻机进料口进行旋锻。旋锻过程中控制送料速度在6m/min。步骤5:如步骤4，分别依次换上不同直径的旋锻模进行多道次旋锻，每道次旋锻前换旋模时，镁合金在通用电炉中保温，各旋锻道次的工艺参数见表3。完成后即成功制备出小2.8mm的AZ91镁合金丝。按上述旋锻工艺制备的AZ91镁合金丝，其强度与挤压工艺制备的AZ91镁合金丝的强度比较如表4。可见旋锻AZ91镁合金丝的屈服强度比挤压丝高53X，抗拉强度比挤压丝高22.3%。表3AZ91镁合金丝的旋锻工艺参数旋锻道次保温温度保温时间旋锻模孔径送料速度旋锻模圆锥角120CTC15min(J)13.Omm6m/min26°212CTClmin(J)11.8mm8m/min16°312CTClmin(t)10.2mm8m/min16°412CTClmin(J)9.lmm8m/min16°512CTClmin(J)8.2mm10m/min16°612CTClmin(J)7.Omm10m/min16°712CTClmin(J)6.Omm10m/min16°812CTClmin(J)4.8mm10m/min16°912CTClmin(J)3.8mm10m/min16°5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4旋锻与挤压制备的AZ91镁合金丝强度比较<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求一种高强度镁合金丝的旋锻制备技术，其特征在于首先将镁合金棒材坯料，在通用的电阻加热炉中保温，温度为120～200℃，保温时间为1～15min；用旋锻机专用夹具将该棒材夹紧，从加热炉中取出，向前送入旋锻机进料口进行旋锻；完成后，换上孔径更细的旋锻模，重复上述保温及旋锻步骤，直到得到所需直径的镁合金丝。2.按照权利要求1所述高强度镁合金丝的旋锻制备技术，其特征在于旋锻过程中控制送料速度在610m/min，道次压縮率1845%，旋锻模圆锥角在10°26°间。全文摘要一种高强度镁合金丝的旋锻制备方法，属于有色金属塑性成型
技术领域：
。将作为坯料的镁合金棒材在120～200℃保温1～15min，用旋锻机专用夹具将该棒材夹紧进行旋锻。完成后，换上孔径更细的旋锻模重复上述步骤，直到得到所需直径的镁合金丝。旋锻过程中控制送料速度在6～10m/min，道次压缩率18～45％，旋锻模圆锥角在10°～26°间。本发明利用旋锻提供的三向压应力状态及脉冲加载方式，实现塑性变形诱导弥散强化相析出及晶粒细化，达到提高力学性能的目的。所制备的镁合金丝性能优良，屈服强度比挤压制备的镁合金丝高25～53％，抗拉强度高18～23％。该方法不需专门在线保温装置，设备简单，生产效率高，操作简便。文档编号B21J7/16GK101745592SQ201010034170公开日2010年6月23日申请日期2010年1月15日优先权日2010年1月15日发明者聂祚仁,荣莉申请人:北京工业大学