[发明专利]一种抗腐蚀的轻质复合合金板材挤压方法及其模具设计

说明书

本发明涉及板材模具技术领域，具体为一种抗腐蚀的轻质复合合金板材挤压方法，包括冲头、上模芯、套筒、下模，其中上模芯与套筒组成上模。所述冲头设置在所述由上模芯和套筒组成的上模上方，且所述冲头与所述上模同轴设置；所述上模加工有三个坯料孔；说述下模上平面加工有边沿；所述下模内部加工有三个流动通道；所述三个流动通道交汇部位下方为板材出口；本发明通过圆形棒料经过板材挤压而发生一系列的塑形变形，具有细化晶粒、增强耐腐蚀性、变形效率高、可一模多用、可轧制加工等优势。

技术领域

本发明涉及合金板材挤压领域，具体用于板材的耐腐蚀性能的提高，以及通过等通道挤压进行细化晶粒，提高合金抗拉强度，变形效率高、可一模多用、可轧制加工等优势。

背景技术

由于镁金属具有较低的腐蚀电位，合金中存在的金属杂质元素会对其造成严重的腐蚀，并且镁合金表面的氧化层疏松多孔，厚度较小，对基体起不到很好的保护作用镁合金薄弱的耐腐蚀性大大限制了其应用。因此研究镁合金在各种条件下的腐蚀行为和腐蚀机理，分析影响其耐腐蚀性的因素，采用合适的处理工艺提高镁合金的耐腐蚀性对镁合金的应用和发展具有很大的推进作用。现在应对耐腐蚀的措施主要分两方面，一种是从合金表面出发，制备一种防护措施，使合金于外界尽量隔绝。另一种是从合金本身出发，添加其他元素，使其本身耐腐蚀性增加。

发明内容

为在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

进一步的为了解决镁合金的腐蚀性差的问题，本发明主要是从合金表面出发，对力学性能好的合金(定义为1号合金，下同)进行表面防护，用另一种合金(定义为2号合金，下同)其表面，2号合金要求耐腐蚀性能较1号合金强。在挤压过程中对2号合金进行了等通道挤压，增强了其抗拉强度。该发明大大的提高耐腐蚀性能及抗拉强度，可以改善镁合金腐蚀性差的问题。

进一步的本发明采用的技术方案是：包括1、上模，2、下模，3、冲头，上模包括4、上模芯和5、套筒。4、上模芯和5、套筒组成了三个圆柱形坯料孔，与下模的板材挤压形成挤压通道。坯料由三个圆柱体合金组成。三个坯料从左到右，中间坯料为1号合金，两侧为2号合金。下模是进行板材的结合，也是最重要的部分。下模的上表面有凹槽是为了与上模进行更好结合。下模内部，两侧的坯料要对中间合金进行覆盖。该发明，一方面将两侧合金向中间汇集，另一方面通过等通道的方式进行晶粒细化，使本来强度不好的合金提高了其抗拉强度，一举两得。当2号合金对1号合金进行覆盖时。本发明将模具出口设计较小，其目的是通过模具的外力使2号合金对1号合金进行更好的覆盖。

该发明也可以将一种合金进行板挤，实现一模多用。

本发明以Mg-Ca-Zn-Sn合金为1号合金以A356合金为2号合金作为实例研究耐腐蚀性能以及合金的力学性能,本发明主要包括1、上模，2、下模，3、冲头，上模包括4、上模芯和5、套筒，6、加热装置，7测温热电偶组成。具体步骤如下：

步骤a、将模具组装，上模由模芯与套筒组成，将上模放入下模凹槽之中，使上模圆心孔中心与下模长方形中心重合。

步骤b、将直径为20mm，长度为75mm的1、2号镁合金坯料放入上模芯中。

步骤c、将加热装置6连接上模1和下模2中，接上电源后对上模1和下模2及加入其中的镁合金坯料进行加热。

步骤d、开启连接控温系统的热电偶，到达实验温度后并对整个模具进行保温1h。

步骤e、开启压力机进行挤压，直至冲头的下移量占合金尺寸的一半，关闭压力机。

步骤f、取出挤压出的合金板材。