AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107022689A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710179989.0(22)申请日2017.03.23(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人蒋树农曾钢刘楚明高永浩许诗源魏建胜(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C23/02(2006.01)C22F1/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺(57)摘要本发明公开了一种AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化的多级热处理工艺，针对的合金成分质量百分比为：Al7.5-9.0%、Ag0.02-0.80%、Zn0.35-0.55%、Mn0.05-0.30%、RE0.01-0.10%、Ca0.001-0.020%。本发明首先将大尺寸锭坯置于退火炉中，然后升温到240~260℃并保温4~10h；再将退火炉升温至410~420℃并保温32~48h；最后退火炉停止保温并将炉门升起，锭坯随炉降温至250~300℃，再推出炉膛空冷至室温。本发明采用多级均匀化的工艺，避免了大尺寸锭坯固溶时出现过大热应力和热裂的问题，促使粗大第二相充分溶解于基体，促进合金元素均匀分布。CN107022689ACN107022689A权利要求书1/1页1.一种适用于AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：a.电磁半连续铸造：在熔炼炉内依次投入高纯镁铝锌锭、MnCl2颗粒、Mg-RE、Mg-Ca中间合金和高纯银，熔化温度控制在650-800℃；待投料熔化后进行扒渣，熔体底部通入氩气进行搅拌精炼5-20min；精炼后静置降温至670-690℃，保温1-3h；将熔体压入电磁结晶器中，待拉锭头上方熔体凝固结晶且液面距离结晶器上端面垂直高度为40-80mm时，启动结晶器内电磁线圈同时开动铸造机进行垂直拉锭，稳定浇铸时炉内温度为670-690℃，分流盘内熔体温度为645-665℃，拉锭速度为15-50mm/min，冷却水流量为25-42m3/h，结晶器施加的电磁频率为10-20Hz，低频电流为100-120mA；得到直径为Φ300~650mm，长度为1500~3500mm的AQ80M镁合金大锭坯；b.第Ⅰ级均匀化：将AQ80M镁合金锭坯放入退火炉中段，关闭炉门升温至240~260℃，升温速率3~5℃/min，到温后保温4~10h；c.第Ⅱ级均匀化：退火炉温度升至410~420℃，升温速率2~3℃/min，到温后保温32~48h；d.冷却过程：退火炉停止保温并将炉门升起，锭坯随炉降温至250~300℃，再将锭坯推出炉膛空冷至室温。2.根据权利要求1所述的适用于AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺，其特征在于：所述的AQ80M镁合金的成分质量百分比为：Al7.5-9.0%、Ag0.02-0.80%、Zn0.35-0.55%、Mn0.05-0.30%、RE0.01-0.10%、Ca0.001-0.020%，其余为Mg及不可去除的杂质元素。3.根据权利要求1所述的适用于AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺，其特征在于：所述冷却过程开始阶段退火炉停止保温但风机保持工作，且炉门升起高度平行于锭坯上端。4.根据权利要求1所述的适用于AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺，其特征在于：所述AQ80M镁合金锭坯直径Φ300-400mm的第Ⅰ级均匀化保温时间为4~6h；锭坯直径Φ400-500mm的第Ⅰ级均匀化保温时间为6~8h；锭坯直径Φ500-650mm的第Ⅰ级均匀化保温时间为8~10h。5.根据权利要求1所述的适用于AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺，其特征在于：所述AQ80M镁合金锭坯直径Φ300-400mm的第Ⅱ级均匀化保温时间为32~36h；锭坯直径Φ400-500mm的第Ⅱ级均匀化保温时间为36~42h；锭坯直径Φ500-650mm的第Ⅱ级均匀化保温时间为42~48h。2CN107022689A说明书1/4页AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化多级热处理工艺技术领域[0001]本发明属于镁合金热处理技术领域，涉及一种AQ80M镁合金大锭坯成分均匀化的多级热处理工艺。背景技术[0002]镁合金因其具有密度小、比强度高、阻尼性能好、可回收无污染等优点被誉为“21世纪绿色工程材料”，并成为航空航天及国防军工等领域中最具发展潜力的结构材料之一。AQ80M(Mg-Al-Zn-Ag系)镁合金作为一种中强耐热镁合金，具有良好的热加工性、室温力学性能和较低的成本，而且通过添加的少量Ag元素可提高其在100~150℃服役温度下的高温