專利名稱：一種az61鎂合金半固態(tài)制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料制備領(lǐng)域，特別涉及半固態(tài)合金漿料的制備。
技術(shù)背景鎂合金具有較好的吸收振動(dòng)性和吸收輻射性，重量輕，高比強(qiáng)度和高比彈性模量， 良好的剛性、切削加工性和尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和磁屏蔽性，具有優(yōu) 良的切削加工和拋光性能，易于鑄造和二次使用，可延長(zhǎng)壓鑄使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí) 鎂合金對(duì)環(huán)境無(wú)害，被世界認(rèn)為是21世紀(jì)的綠色環(huán)保材料。由于鎂元素極為活潑，鎂 合金在熔煉和加工過(guò)程中極容易氧化燃燒，因此，鎂合金的生產(chǎn)難度很大；鎂合金的 耐蝕性較差；現(xiàn)有工業(yè)鎂合金的高溫強(qiáng)度、蠕變性能較低，限制了鎂合金在髙溫(150-35(TC)場(chǎng)合的應(yīng)用。鎂合金的生產(chǎn)技術(shù)還不成熟和完善，特別是鎂合金成形技術(shù)有 待進(jìn)一步發(fā)展。'半固態(tài)鎂合金最重要的特點(diǎn)就是具有球形的初生相微粒，其變形有其 自己獨(dú)有的特性，它既不同于液態(tài)金屬的流動(dòng)，也不同于固態(tài)合金的高溫塑性變形。 而在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，也主要是利用這一特征來(lái)使金屬成形。機(jī)械攪拌法制備半固態(tài)金屬 可以在金屬熔液上方通入保護(hù)氣體，避免易氧化金屬的氧化，同時(shí)攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 造價(jià)低、搡作方便、剪切速度易于控制，非常適合鋁合金、鎂合金等低熔點(diǎn)輕金屬。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種AZ61鎂合金半固態(tài)制備方法。 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。首先將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置， 然后降溫到液相線溫度。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以 300-600r/min的攪拌速度，邊降溫邊攪拌3min-5rain,使液態(tài)鎂合金溫度降至595-610 °C,得到半固態(tài)漿料，澆注。本發(fā)明可獲得比較細(xì)小、圓整、分布均勻的半固態(tài)球狀顆粒，其半固態(tài)組織較常 規(guī)鑄態(tài)組織的機(jī)械性能有較大的提高。


圖l為本發(fā)明實(shí)施例使用的攪拌設(shè)備。其中l(wèi)為澆注管，2為坩鍋，3為攪拌爐， 4為管道，5為電熱偶，6為電機(jī)，7為柱塞，8為電熱偶，9為熔化爐，IO為柱塞， ll為推進(jìn)式葉輪，12為澆注管，13為升降臺(tái)、14為槳式葉輪。圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施例2所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。 圖4為本發(fā)明實(shí)施例3所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。 圖5為本發(fā)明實(shí)施例4所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。 圖6為本發(fā)明實(shí)施例5所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。 圖7為本發(fā)明實(shí)施例6所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例7所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。圖9為本發(fā)明實(shí)施例8所述條件下的半固態(tài)AZ61鎂合金組織結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方案本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步的說(shuō)明。本發(fā)明所述的實(shí)施例，是在圖l所示的攪拌設(shè)備中完成的。 本發(fā)明所述實(shí)施例的AZ61鎂合金，其成分(w)為ElementAlMnZnSiCuNiFeThe othersMgWeight(0/。)5.8% 7.2%>0.15%0.40% 1.5%0.10%0.05%0.05%0.005%0.30%Balance實(shí)施例1將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(62(TC )。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌3rain，使液態(tài)鎂合金溫度降至60(TC,得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。實(shí)施例2將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(62(TC )。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌5min，使液態(tài)鎂合金溫度降至60(TC,得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。實(shí)施例3將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(620'C)。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌3min,使液態(tài)鎂合金溫度降至605'C，得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。實(shí)施例4將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(620'C)。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌5min，使液態(tài)鎂合金溫度降至605'C,得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均句。實(shí)施例5將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后降溫到液相線溫度(620'C)。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌5min,使液態(tài)鎂合金溫度降至61(TC,得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。 實(shí)施例6將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(62(TC)。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以300r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌10min，使液態(tài)鎂合金溫度降至605'C,得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。實(shí)施例7將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(62(TC)。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以300r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌5min,使液態(tài)鎂合金溫度降至605'C,得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。實(shí)施例8將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(62(TC)。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌10fflin,使液態(tài)鎂合金溫度降至605'C，得到半固態(tài)漿料， 澆注。其組織結(jié)構(gòu)白色近圓形的顆粒為半固態(tài)的固相，淺黑色為半固態(tài)漿料中的液相 部分凝固后的枝晶組織，且球狀晶粒比較細(xì)小、圓整、分布均勾。實(shí)施例9將原料AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后 降溫到液相線溫度(620。C )。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以500r/min 的攪拌速度，邊降溫邊攪拌5min，使液態(tài)鎂合金溫度降至605'C，澆注得到的半固態(tài) 試樣的機(jī)械性能為w為190. 5MPa、 5 (W為5. 6;常規(guī)鑄造AZ61鎂合金試樣的機(jī)械性 能為&為178.9MPa、 5(%)為4.8?？芍牍虘B(tài)組織較常規(guī)鑄態(tài)組織的機(jī)械性能有較大 的提高。
權(quán)利要求
1、一種AZ61鎂合金半固態(tài)制備方法，其特征是首先將AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后降溫到液相線溫度。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌妒中，以300-600r/min的攪拌速度，邊降溫邊攪拌3min-5min，使液態(tài)鎂合金溫度降至595-610℃，澆注。
全文摘要
一種AZ61鎂合金半固態(tài)制備方法，其特征是首先將AZ61鎂合金放入熔化爐內(nèi)，在覆蓋熔劑的保護(hù)下，加熱精煉，靜置，然后降溫到液相線溫度。再將液態(tài)鎂合金澆注入到氬氣保護(hù)攪拌爐中，以300-600r/min的攪拌速度，邊降溫邊攪拌3min-5min，使液態(tài)鎂合金溫度降至595-610℃，澆注，本發(fā)明可獲得比較細(xì)小、圓整、分布均勻的半固態(tài)球狀顆粒，其半固態(tài)組織較常規(guī)鑄態(tài)組織的機(jī)械性能有較大的提高。
文檔編號(hào)B22D21/00GK101623753SQ20091011556
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者周冰鋒, 洪 閆 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)