[发明专利]一种稀土镁合金薄腹支叉等温模锻成形方法

权利要求书

1.一种稀土镁合金薄腹支叉等温模锻成形方法，该成形方法利用的等温模锻成形模具包括上模(1)、下模(2)和顶杆(3)，下模(2)的上表面的中部由上至下依次加工有模腔(2-1)和顶出孔(2-2)，模腔(2-1)和顶出孔(2-2)贯通；

模腔(2-1)内布置有凹模镶块(5)，凹模镶块(5)为阶梯式凹模镶块，凹模镶块(5)的小端置于顶出孔(2-2)内，上模(1)的下表面的中部加工有与模腔(2-1)相配合的冲头(1-1)，冲头(1-1)和凹模镶块(5)的大端的形状与待成形的薄腹支叉配合设置，冲头(1-1)伸入模腔(2-1)内，顶杆(3)伸入顶出孔(2-2)内，且顶杆(3)的上表面顶靠在凹模镶块(5)的小端的下表面上，上模(1)和下模(2)上分别安装有电加热圈(4)，上模(1)和下模(2)上设置有贯通的导柱孔(1-3)，上模(1)盖合在下模(2)上；

其特征在于：所述稀土镁合金薄腹支叉等温模锻成形方法是按照以下步骤实现：

一、制坯：将稀土镁合金原材料为直径是155mm，长度是160mm的挤压棒材进行镦粗拔长工艺复合成形，得到自由锻造成带弧形的稀土镁合金板坯件；

二、锻造成形：将步骤一制得的稀土镁合金板坯件放入箱式加热电阻炉中加热，加热到160-180℃时取出，并在坯件的表面均匀地喷涂石墨乳水溶液；将喷好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加热电阻炉中，加热到400-440℃并保温2-2.5小时，最后将模具加热到380-410℃，将加热好的坯件放在下模(2)的模腔内，在压力机的作用下向上模(1)施加1300吨～1600吨的压力，上模(1)下行速度为0.8-1.2mm/s，锻造温度为415-425℃，当坯件充满模腔后，压力机停止运行，成形完毕制得预锻件半成品，其中，石墨乳水溶液的质量百分浓度为15％～20％；

三、冷却：将步骤二制得的预锻件半成品用顶杆(3)取出，空冷；

四、一次酸洗：将经步骤三得到的冷却锻件半成品进行酸洗，清理完表面；

五、修伤：将经步骤四得到的酸洗锻件半成品进行修伤，清理掉折叠部分；

六、终锻：将经步骤五得到的修伤锻件半成品坯件放入箱式加热电阻炉中加热，加热到160-180℃时取出，并在坯件的表面均匀地喷涂石墨乳水溶液；将喷好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加热电阻炉中，加热到370-400℃并保温2-2.5小时，最后将模具加热到350-370℃，将加热好的坯件放在下模(2)的模腔内，在压力机的作用下向上模(1)施加1300吨～1600吨的压力，上模(1)下行速度为0.8-1.2mm/s，锻造温度为385-395℃，当坯件充满模腔后，压力机停止运行，成形完毕制得终锻件半成品，其中，石墨乳水溶液的质量百分浓度为15％～20％；

七、二次酸洗：将经步骤六得到的终锻件半成品进行酸洗，清洗掉表面的石墨，得到表面处理的成形锻件；

八、将步骤七得到的表面处理的成形锻件放入时效炉中进行时效处理，时间为60小时，温度为200℃，制得稀土镁合金薄腹支叉成品。

2.根据权利要求1所述的一种稀土镁合金薄腹支叉等温模锻成形方法，其特征在于：步骤二中将步骤一制得的稀土镁合金板坯件放入箱式加热电阻炉中加热，加热到170℃时取出，并在坯件的表面均匀地喷涂石墨乳水溶液；将喷好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加热电阻炉中，加热到420℃并保温2.5小时，最后将模具加热到400℃，将加热好的坯件放在下模(2)的模腔内，在压力机的作用下向上模(1)施加1400吨的压力，上模(1)下行速度为1.0mm/s，锻造温度为420℃。

3.根据权利要求1所述的一种稀土镁合金薄腹支叉等温模锻成形方法，其特征在于：步骤二中将步骤一制得的稀土镁合金板坯件放入箱式加热电阻炉中加热，加热到180℃时取出，并在坯件的表面均匀地喷涂石墨乳水溶液；将喷好石墨乳水溶液的坯件放入箱式加热电阻炉中，加热到440℃并保温2小时，最后将模具加热到380℃，将加热好的坯件放在下模(2)的模腔内，在压力机的作用下向上模(1)施加1300吨的压力，上模(1)下行速度为1.2mm/s，锻造温度为415℃。