一种大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115572927A(43)申请公布日2023.01.06(21)申请号202211395870.4(22)申请日2022.11.09(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人曾健董帅王锋华王甫霖靳丽董杰(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236专利代理师任宁胡晶(51)Int.Cl.C22F1/06(2006.01)C22C23/06(2006.01)C22C1/03(2006.01)B22D7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法(57)摘要本发明公开了一种大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，包括以下步骤：步骤一：对热处理炉进行升温至250℃进行预热处理；步骤二：将稀土镁合金铸锭放置预热后的热处理炉中，保温2h，然后升温至350℃并保温2h，再以20℃/h的升温速率升温至530±5℃后至少保温15h；步骤三：热处理完成后，将稀土镁合金铸锭取出，并将其冷却至室温。本发明通过分段升温并保温的均匀化处理工艺，最大程度地释放铸造压力，消除成分偏析，有效地促进晶界块状LPSO相回溶于镁基体，减少晶界块状相，从而有效提高铸锭的锻造可加工性，为后续大比率塑性成形获得高性能锻件提供基础，解决大尺寸的稀土镁合金铸锭的技术难题。CN115572927ACN115572927A权利要求书1/1页1.一种大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，所述稀土镁合金中含有LPSO相，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对热处理炉进行升温至250℃进行预热处理；步骤二：将稀土镁合金铸锭放置预热后的热处理炉中，保温2h，然后升温至350℃并保温2h，再以20℃/h的升温速率升温至530±5℃后至少保温15h；步骤三：热处理完成后，将稀土镁合金铸锭取出，并将其冷却至室温。2.根据权利要求1所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，所述步骤一中，所述热处理以100℃/h的升温速率升温至250℃。3.根据权利要求1所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，所述步骤二中，所述热处理炉以40℃/h的升温速率升温至350℃。4.根据权利要求1‑3任意项所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，所述大尺寸稀土镁合金铸锭的直径Φ≥400mm。5.根据权利要求1任意项所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，所述步骤三中，热处理完成后，将稀土镁合金铸锭取出，采用鼓风快速冷却至室温。6.根据权利要求1任意项所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，所述热处理炉为带循环风机的热处理炉。7.根据权利要求1所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，按质量百分比计算，所述稀土镁合金铸锭的组成为Gd：8.0～12.0％，Y：2.5～4.5％，Zn：0.5～2.0％，Zr：0.3～0.6％，其余为Mg及不可避免的杂质元素。8.根据权利要求7所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，在步骤一之前还包括熔炼制备铸锭：按照稀土镁合金的设定成分要求，在熔炼炉中加入纯金属和稀土中间金属，通过熔炼炉的电阻加热装置，使合金组分熔化为金属熔体后进行半连续铸造。9.根据权利要求8所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，在所述熔炼炉中加入纯金属镁，开启电阻加热装置待镁熔化后，再向熔炼炉内加入金属锌，将熔炼炉升温到740±5℃后，再向熔炼炉内加入镁钆中间合金和镁钇中间合金，将炉子继续升温到770℃以上后再放入镁锆中间合金，待中间合金熔化后每隔30分钟对溶液进行搅拌和捞渣除渣处理，在最后一次搅拌时撒入精炼剂，将熔炼炉的温度降低到700±5℃时，对炉内均匀的金属熔体进行半连续铸造，制备大尺寸稀土镁合金铸锭。10.根据权利要求9所述的大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法，其特征在于，在大尺寸稀土镁合金铸锭制备过程中，金属镁纯度为99.95％，金属锌纯度为99.99％，镁钆中间合金中钆的质量百分比为87.0％，镁钇中间合金中钇的质量百分比为30.0％，镁锆中间合金中锆的质量百分比为30.0％。2CN115572927A说明书1/5页一种大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法技术领域[0001]本发明属于镁合金材料制备技术领域，尤其涉及一种大尺寸稀土镁合金铸锭均匀化热处理方法。背景技术[0002]镁合金是实际应用最轻的金属结构材料，在不改变结构设计的前提下替代铝合金可实现减重25％以上，在航空航天和交通运输领域具有重要的轻量化应用潜力。但是，与铝合金相比，传统商用镁合金的力学性能较低，其应用范围和应用量均十分有限。[000