一种具有球形第二相超塑性镁合金的制备方法

摘要

本发明涉及具有球形第二相超塑性镁合金的制备方法，该制备方法包括微量元素孕育变质处理、变形加工调控和球化再结晶过程三个步骤。具体包括为：首先通过含有微量元素的少量熔体通过稀释混合对镁合金熔体进行孕育变质处理，然后通过变形加工调控法细化第二相和基体晶粒，最后通过球化和再结晶处理制备出具有球形第二相弥散分布于近球形基体晶粒中的细晶超塑性镁合金组织。该方法制备的组织中第二相尺寸细小，形状圆整，均匀弥散分布在基体晶粒中和晶界上；与传统无规则和长条状的第二相相比，显著提高了材料的超塑性变形能力。该方法能够制备大尺寸样品、方法简单、可靠，易于推广应用；非常适合于批量生产宽幅薄板或薄带材超塑性镁合金。

主权项

一种具有球形第二相超塑性镁合金的制备方法，其特征在于：该制备方法包括微量元素孕育变质处理、变形加工调控和球化再结晶过程三个步骤；所制备的镁合金组织由尺寸小于1.0微米的球形第二相和尺寸小于10微米的近球形基体晶粒组成，球形第二相均匀弥散分布于基体晶粒中和晶界上，制备的镁合金具有超塑性变形能力；该制备方法包括以下步骤：(1)孕育变质处理①将商业镁合金进行常规熔化，经过精炼、吹气净化和清渣处理后，在660摄氏度以上静置保温，形成商业镁合金熔体；②将一定质量的上述商业镁合金或者纯镁放入另外一个小型石墨坩埚中，在氩气保护下加热至660–850摄氏度熔化，加入微量元素锶、钇、钙、硼中的至少一种，吹氩气搅拌，继续加入微量元素锡、碲、锑、铋、磷中的至少一种，吹氩气搅拌，使熔体中的元素发生充分反应；所加入的微量元素总质量与石墨坩埚中熔体总质量的比小于或等于5%；③按照上述准备好的商业镁合金熔体质量与小型石墨坩埚中熔体质量的比大于或等于10:1的稀释比例，将含有微量元素的石墨坩埚中的熔体倒入上述静置保温商业镁合金熔体中进行孕育变质处理，并对混合后的熔体吹气搅拌均匀；所加入微量元素总质量与稀释后混合熔体总质量的比小于或等于0.5%；④将孕育变质后的混合熔体浇铸成铸锭，或者直接将混合熔体铸轧成板坯；(2)变形加工调控将上述铸锭先进行常规热处理挤压成一定厚度的板坯，或将先进行常规热处理的上述铸轧板坯，经过10道次以上总压下量大于或等于70%的轧制，每道次压下量大于或等于5%，且在总压下量达到50%时进行150–430摄氏度保温10–300分钟的第二相均匀化热处理，轧制成薄板；(3)球化再结晶处理①将上述轧制薄板置于加热炉中，在氩气保护下加热至100–150摄氏度保温10–60分钟，消除内应力，然后降至室温；②在氩气保护下，继续加热至150–350摄氏度保温3–300分钟，进行第二相球化和基体晶粒的再结晶处理，获得具有球形第二相和近球形基体晶粒超塑性变形能力的组织。