專利名稱：一種鑄態鎂合金管材的徑向鍛造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及有色金屬加工即一種鑄態鎂合金管材的徑向鍛造工藝方法。
背景技術：
鎂合金具有良好的導電、導熱性，電磁屏蔽性良好，比強度和比剛度高，減震性好，切削加工和尺寸穩定性佳，易回收，有利于環保等優點，在航空航天、交通工具、電子通訊等行業有極大的應用前景，被譽為“21世紀的綠色工程材料”。但由于鎂合金屬于密排六方結構，室溫塑性較低，成型能力差，大大限制了鎂合金應用。目前對于變形鎂合金的板材的生產主要集中于熱軋制、熱擠壓、連鑄連軋這幾種變形方式，熱軋制板材和連鑄連軋板材綜合性能較差，熱擠壓板尺寸較小、各向異性較大，極大限制了大規格高強度變形鎂合金的推廣應用。所以，鍛軋聯合制備大規格高強度鎂合金板材工藝的專利顯得尤為重要。
發明內容
本發明目的在于提出一種克服現有技術缺陷的鑄態鎂合金管材的徑向鍛造工藝方法。本發明包括以下步驟
1)均勻化退火將采用機加工去除表面氧化層的擠壓態鎂合金空心管坯隨爐升溫或在爐溫低于200°c時進爐，升溫速度控制在<10°C /min，管坯溫度在250 400°C之間時梯度升溫，并在每一溫度段保溫2 15h，管坯溫度在400 470°C之間時保溫4 20h，管坯出爐后空冷至室溫；
2)鍛造加工采用熱鍛、退火和冷鍛的反復循環方法；加熱管坯至表面溫度為350 420°C時開鍛，每次鍛造后退火溫度即作為熱鍛時鍛造溫度；在累計變形量大于20%時采用降溫鍛造，每道次退火溫度低于上一道次退火溫度15 30°C ;熱鍛時錘頭溫度比管坯溫度低20 100°C;每道次變形量為2 18%，鍛造的總變形量為25 70% ;在室溫且錘頭溫度室溫為的條件下進行冷鍛；
3)精整矯直處理；
4)表面機械加工。本發明優點
I、從根本上解決制約無縫鎂合金管材發展兩大問題一熱穿孔難及成材率低，使鎂合金管材成材率從目前國內外45 55%提高到90%以上，管材制備成本降低40%以上，將在鎂合金無縫管材生產技術方面帶來跨越式發展。2、產品的力學性能好，室溫徑向鍛造+退火工藝生產鎂合金管材，在變形量大于20%時，全截面可獲得較均勻的組織，隨著累計變形量的進一步增大，與適當的熱處理工藝配合，可得到更加均勻細小晶粒，平均晶粒尺寸在10 μ m以下，各向異性基本消除，綜合力學性能明顯提高。3、生產效率高，由于徑向鍛機的打擊頻率高，鍛打過程為自動控制，工步間不間斷，鍛打過程中不使用任何其 他附加工具，不必進行工步測量。4、材料利用率高，由于徑向鍛造工藝縮短鍛件精度高，加工余量小，可顯著節約原材料。冷鍛件可以不經過切削加工或只經過少量切削加工就可直接應用。5、鍛件精度高、表面粗糙度低，冷鍛外徑60mm壁厚20的擠壓態鎂合金管材，采用芯棒成形尺寸公差達±0. 4mm ;冷鍛表面粗糙度外徑可達Ra3. 2 O. 4 μ m。
具體實施例方式結合牌號AZ31B，產品規格Φ 120mmX40mm的具有超細晶粒組織的鎂合金管材生產為例進行說明。其具體生產方法如下
I、均勻化退火對擠壓態鎂合金管(規格Φ70_Χ15_)進行表面清理確認沒有裂紋
坐寸ο將管坯隨爐升溫或在爐溫低于200°C時進爐，升溫速度控制在<10°C /min，管坯溫度在250 400°C之間時梯度升溫，并在每一溫度段保溫2 15h，管坯溫度在400 470°C之間時保溫4 20h，管坯出爐后空冷至室溫。2、鍛造加工
I)鍛造加熱溫度鑄態鎂合金空心坯開鍛時需要熱透，熱鍛首次時表面溫度在350 420°C范圍內；每次鍛造后退火溫度即作為熱鍛時鍛造溫度，在累計變形量大于20%時即可采用降溫鍛造，即每道次退火溫度低于上一道次退火溫度15 30°C，冷鍛及精整時在室溫下進行。2)錘頭及操作機溫度熱鍛時比工件溫度低20 100°C，冷鍛及精整時室溫即可；
3)錘頭速度/鍛造頻率熱鍛時大于120次/分 1200次/分。4)鍛件旋轉速度/夾頭的轉數N=3 15rPm。5)軸向送進速度/坯料進給速度V :熱鍛時一般為I 3m/min，冷鍛時為O. 2 lm/min,精整時為 O. 5 I. 5m/min。6)進錘速度/徑向進給速度一般為50 250 mm/min。7)徑向壓下量旋轉鍛造的每道次變形量一般在2 18%，總變形量在25% 70%，當變形量大于20%時，鎂合金管材的組織基本由鑄態組織轉變為鍛造組織，在降溫鍛造的同時有時也可采用后一道次的變形量大于前一道次的變形量，晶粒細化的效果更佳；
8)矯直在每一道次鍛造過程完成后，如發現彎曲則進行矯直，在進行矯直時，管坯溫度應彡200°C。9)芯棒潤滑及冷卻芯棒預熱且涂敷水溶性潤滑劑，帶有錐度的芯棒心部通有循環冷卻水，有利于芯棒脫出。開鍛溫度410°C，鍛造工藝參數見下表
權利要求
1.一種鑄態鎂合金管材的徑向鍛造工藝，其特征在于包括以下步驟 1)均勻化退火將采用機加工去除表面氧化層的擠壓態鎂合金空心管坯隨爐升溫或在爐溫低于200°c時進爐，升溫速度控制在<10°C /min，管坯溫度在250 400°C之間時梯度升溫，并在每一溫度段保溫2 15h，管坯溫度在400 470°C之間時保溫4 20h，管坯出爐后空冷至室溫； 2)鍛造加工采用熱鍛、退火和冷鍛的反復循環方法；加熱管坯至表面溫度為350 420°C時開鍛，每次鍛造后退火溫度即作為熱鍛時鍛造溫度；在累計變形量大于20%時采用降溫鍛造，每道次退火溫度低于上一道次退火溫度15 30°C ;熱鍛時錘頭溫度比管坯溫度低20 100°C;每道次變形量為2 18%，鍛造的總變形量為25 70% ;在室溫且錘頭溫度為室溫的條件下進行冷鍛； 3)精整矯直處理； 4)表面機械加工。
全文摘要
一種鑄態鎂合金管材的徑向鍛造工藝，涉及有色金屬加工即一種鑄態鎂合金管材的徑向鍛造工藝方法。先均勻化退火，再經鍛造加工、精整，最后表面機械加工。本發明從根本上解決制約無縫鎂合金管材發展兩大問題——熱穿孔難及成材率低,使鎂合金管材成材率從目前國內外45～55%提高到90%以上，管材制備成本降低40%以上,將在鎂合金無縫管材生產技術方面帶來跨越式發展。加工的產品的力學性能好，生產效率高，材料利用率高，鍛件精度高、表面粗糙度低。
文檔編號C22F1/06GK102632175SQ201210120819
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者于超, 張錚, 徐國榮, 權高峰, 王林林, 王鵬展, 譚明, 陳忠 申請人:江蘇誠德鋼管股份有限公司