способ обработки магниевых сплавов

Формула изобретения

Способ обработки магниевых сплавов, включающий нагрев, ступенчатую деформацию и охлаждение, отличающийся тем, что нагрев проводят до 280 - 360^oC, деформацию проводят с по крайней мере одним дополнительным переходом, при этом все переходы деформации проводят с одного нагрева непрерывно друг за другом со скоростью 2 10^-1 - 6 10^-2 с^-1 и суммарной степенью деформации 88 - 93%, а охлаждение осуществляют на воздухе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам обработки сплавов на основе магния, и может быть использовано при производстве штампованных полуфабрикатов, например штамповок дисков автомобильных колес.

Известен способ обработки магниевых сплавов, включающий нагрев до 280-400^oC и деформацию при этой температуре со степенью деформации 70-90% (Магниевые сплавы. Справочник. Т.2. Технология производства и свойства отливок и деформированных полуфабрикатов. Под ред. И.И.Гурьева, М.В.Чухрова. - М.: Металлургия, 1978. с. 174).

Заявленный способ обработки совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: наличие операции нагрева и деформации, режим нагрева - до 280-360^oC, условие осуществления деформации - при температуре нагрева.

Однако известный способ не обеспечивает штамповкам достаточно высокий и стабильный уровень прочностных и пластических свойств.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному способу является способ обработки магниевых сплавов, включающий многократные нагревы до температуры растворения упрочняющих фаз со скоростью 50-60^oC/мин и охлаждения до 200^+10oС, двухэтапную деформацию, причем первый этап проводят при охлаждении перед заключительным нагревом, а второй - при температуре последнего нагрева с последующим охлаждением в воде (Авт. свид. СССР N 1033569, C 22 F 1/06, 1983) - прототип.

В известном способе первый этап деформации осуществляют при температуре ниже температуры деформационного нагрева, а второй этап - при температуре первоначального деформационного нагрева.

Заявленный способ обработки совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: наличие операции нагрева до температуры деформации, наличие операции деформации, порядок выполнения деформации - в два этапа, условие осуществления второго этапа деформации - при температуре нагрева под деформацию, наличие операции окончательного охлаждения.

Недостатком данного способа обработки магниевых сплавов являются: большая продолжительность технологического цикла, неравномерное распределение температур по сечению заготовок, что способствует формированию в штамповках неоднородной структуры и недостаточно высокого уровня пластических свойств.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение пластичности материала штампованных полуфабрикатов при сохранении прочностных характеристик.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в формировании мелкодисперсной структуры в процессе деформации.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе термомеханической обработки магниевых сплавов, включающем нагрев, ступенчатую деформацию и охлаждение, в соответствии с изобретением нагрев производят до 280-360^oC, при деформации осуществляют по крайней мере один дополнительный переход деформации, при этом все переходы деформации проводят с одного нагрева непрерывно друг за другом со скоростью деформации 210^-1 - 610^-2 с^-1 и суммарной степенью деформации 88 - 93%, а охлаждение осуществляют на воздухе.

Проведение деформации в несколько переходов непрерывно друг за другом с одного нагрева в заявленном интервале скоростей деформации, при регламентированном сочетании степеней деформации по переходам с условием достижения суммарной степени деформации 88-93% позволяет поддерживать в процессе деформации постоянную температуру 300 - 340^oC. Сложившийся изотермический процесс обуславливает формирование в сплаве мелкодисперсной структуры непосредственно в процессе обработки.

Количество переходов деформации составляет три или более и зависит от марки сплава, сложности конфигурации штамповки, требуемого уровня свойств.

Заявленный способ реализуется следующим образом. Заготовки из магниевых сплавов нагревают до температуры деформации и подвергают ступенчатой деформации на прессах, оснащенных соответствующими штампами. Интервал времени между переходами может составлять несколько секунд и должен быть сведен до минимума. Готовую штамповку охлаждают на воздухе.

Заявленный способ опробован при изготовлении штамповок дисков автомобильных колес из сплава МА14. Режимы обработки и механические свойства приведены в таблице.

Как видно из таблицы, пластичность, достигаемая заявленным способом, в 2 - 2,3 раза превышает пластичность по прототипу. Кроме того, прочностные свойства также повышаются на 1,7 - 9,5%.