一种含有LPSO结构的纳米晶‑超细晶梯度镁合金的制备方法.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CN107312989A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201710422231.5(22)申请日2017.06.07(71)申请人河海大学地址211100江苏省南京市江宁开发区佛城西路8号(72)发明人刘欢李程杨晓伟黄河孙甲鹏宋丹江静华马爱斌(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人沈进(51)Int.Cl.C22F1/06(2006.01)C22C23/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法(57)摘要本发明公开了一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其步骤包括：A、将Mg-Y-Zn合金铸锭进行切割，置于等通道转角挤压模具中进行16～24道次连续ECAP加工，获得超细晶块材；B、将超细晶块材沿挤压方向切割成薄板，用铝箔包裹薄板的上下表面，并固定于工作台；利用高速旋转钢丝轮从薄板上表面的一端刮擦至另外一端，反复加工2～6道次，同时对试样进行气体保护；上表面加工结束后，对试样的下表面进行相同的加工处理；两侧表面加工结束后，去除铝箔，得到上下表面均为含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金。本发明利用等通道转角挤压和后续高速旋转丝加工获得了含有LPSO相的纳米晶-超细晶梯度组织，显著提高了合金的综合力学性能。CN107312989ACN107312989A权利要求书1/1页1.一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其步骤包括：A、将Mg-Y-Zn合金铸锭进行切割，然后进行连续等通道转角挤压加工，获得均匀的超细晶块材；B、将上述超细晶块材沿挤压方向切割成1～5mm厚的薄板，用铝箔包裹薄板的上下表面，并固定于工作台；利用转速为8000～12000r/min、行进速度为1～3mm/s的高速旋转钢丝轮从薄板上表面的一端刮擦至另外一端，反复加工2～6道次，加工过程中利用液态二氧化碳进行气体保护；上表面高速旋转丝加工结束后，将薄板的下表面朝上，继续进行与之前上表面相同工艺的高速旋转丝加工；两侧表面加工结束后，将铝箔从薄板上去除，得到上下表面均为含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金；其中Mg-Y-Zn合金中Y含量为：5～13wt%，Zn含量为：1.67～5.31wt%，且Y：Zn原子比为1.8～2.2，余量为Mg。2.根据权利要求1所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤B中，钢丝轮的直径为120mm、厚度为20mm、丝径为0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤B中，铝箔的厚度为0.2～0.5mm。4.根据权利要求3所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤B中，铝箔的厚度为0.3mm。5.根据权利要求1所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤B中，每道次高速旋转丝加工的压下量为0.03～0.1mm。6.根据权利要求5所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤B中，每道次高速旋转丝加工的压下量为0.05mm。7.根据权利要求1所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤A中，将Mg-Y-Zn合金铸锭进行切割，置于转模等通道转角挤压模具中进行连续等通道转角挤压加工，挤压16～24道次后，获得均匀的超细晶块材。8.根据权利要求7所述的一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，其特征在于：步骤A中，转模等通道转角挤压加工的温度为350℃。9.权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金。2CN107312989A说明书1/6页一种含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种采用等通道转角挤压和后续高速旋转丝加工制备含有LPSO结构的纳米晶-超细晶梯度镁合金的制备方法，属于合金加工技术领域。背景技术[0002]寻找有效的强韧化相和强韧化结构来提高镁合金的综合力学性能，是现有镁合金发展的重要方向。根据Hall-Petch关系，晶粒细化是提高镁合金强度的有效途径，因而纳米晶镁合金通常具有优异的高强度。然而，随着镁合金的晶粒尺寸细化至纳米级别（＜100nm），合金的韧性和塑性会急剧下降，限制了纳米晶镁合金的应用。超细晶镁合金（100nm～1.5μm）由于晶粒尺寸适宜，往往具有良好的塑性，并且在一定条件下可以获得超塑性。可见，如何构筑有效的结构使纳米晶与超细