[发明专利]一种镁合金模压时效复合工艺

说明书

本发明提供了一种镁合金模压时效复合工艺，步骤包括：对精密成形镁合金构件依序进行固溶处理、保温处理、模压处理、时效处理和冷却处理；所述精密成形镁合金构件中各元素质量百分比为：Al、7~10%，Zn、0.3‑1.0%，Mn、0.1~0.6%，余量为Mg和不可避免的杂质；模压处理过程中，将所用模具温度控制为室温。本发明能够使镁合金构件中变形析出的Mg₁₇Al₁₂相及晶界的相充分回溶到α‑Mg基体，提供过饱和固溶体，提高合金的变形能力；本发明能够促进镁合金构件中的强化相均匀形核，并引入大量的孪晶等内部缺陷，抑制后续强化相的晶界连续析出，使析出相均匀长大，实现强化。

技术领域

本发明涉及Mg-Al系合金热处理工艺，具体涉及一种镁合金模压时效复合工艺。

背景技术

目前，比较成熟的镁合金主要有Mg-Al、Mg-Zn和Mg-Re等系列，其中，Mg-Al和Mg-Zn系是最具潜力的镁合金系列，广泛应用于轨道车辆、汽车、航空航天和兵器等领域。Mg-Al系合金易于铸造、易于加工、高强度、高耐蚀性和低成本等优点，是目前牌号最多、应用最广的镁合金系列，且其通过固溶、时效强化能够获得较优异的室温机械性能。Mg-Al系合金热处理方式主要有直接时效或者先固溶后时效，经热处理后，虽然使得合金强度大幅上升，但其韧性会大幅降低，限制了其广泛应用。例如，文献CN108998713A公开的镁合金及其制备方法，该镁合金属于Mg-Al系合金，其中Al元素含量为9-12%，制备方法的步骤包括对镁合金进行时效处理，时效处理在120-350℃的温度下进行，时效处理的持续时间以能够消除镁合金中的内应力，其抗拉强度能够达到220MPa以上，一般在220-250MPa之间；屈服强度能够达到160MPa以上，一般在160-180MPa之间；延伸率能够达到6％以上，一般在6-10％之间。因此，针对Mg-Al系合金，提出一种新的时效复合工艺，在保证镁合金强度的同时，提高其韧性，对于增强构件的服役性能，扩大镁合金的应用具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种强度高、韧性好的镁合金模压时效复合工艺。

为了实现所述目的，本发明采用如下技术方案。

一种镁合金模压时效复合工艺，步骤包括：对精密成形镁合金构件依序进行固溶处理、保温处理、模压处理、时效处理和冷却处理；所述精密成形镁合金构件中各元素质量百分比为：Al、7~10%，Zn、0.3-1.0%，Mn、0.1~0.6%，余量为Mg和不可避免的杂质；模压处理过程中，将所用模具温度控制为室温。

作为优选，所述精密成形镁合金构件中各元素质量百分比为：Al、7.6~9.3%，Zn、0.4-0.7%，Mn、0.2~0.5%，余量为Mg和不可避免的杂质。

作为优选，固溶处理步骤中，温度控制为400~420℃，时间控制为1~2h。

作为优选，所述保温处理是指将经过固溶处理后的精密成形镁合金构件在100~130℃的氛围中保温2h~8h。

作为优选，模压处理步骤中，精密成形镁合金构件的总模压量为3~10%。

作为优选，时效处理步骤中，时效温度控制为170~200℃，时间控制为6h~30h。

作为优选，冷却处理采用强风冷却。