《一种细晶镁合金块的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种细晶镁合金块的制备方法.pdf（8页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104174849A43申请公布日20141203CN104174849A21申请号201410365927522申请日20140729B22F3/14200601C22F1/0620060171申请人太原理工大学地址030024山西省太原市万柏林区迎泽西大街79号72发明人樊建锋张华张文磊董洪标许并社74专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人江淑兰54发明名称一种细晶镁合金块的制备方法57摘要本发明涉及以一种细晶镁合金块的制备方法，是针对镁合金强度、硬度低和耐腐蚀性差的情况，采用高压低温烧结法，对大颗粒的镁合金粉进行动态结晶，获得高致密度的均匀的细晶镁合金。
2、烧结体，即细晶镁合金块，此制备工艺方法先进，不添加增强剂，迅速快捷，数据翔实精确，制备的细晶镁合金块合金晶粒尺寸10M，致密度达到995，显微维氏硬度达1038HV，且均匀性好，是十分理想的制备细晶镁合金块的方法。51INTCL权利要求书2页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书3页附图2页10申请公布号CN104174849ACN104174849A1/2页21一种细晶镁合金块的制备方法，其特征在于使用的化学物质材料为镁合金块、铬钼钢块、石墨纸、无水乙醇、氩气、砂纸，其准备用量如下以克、毫米，毫升、厘米3为计量单位镁合金块AZ91、50MM50。
3、MM50MM；铬钼钢块CR5MOV、60MM30MM30MM，两块；石墨纸C、035MM500MM，5片；无水乙醇C2H6O、500ML10ML；氩气AR、100000CM3100CM3；砂纸400目、200MM05MM300MM，2块；制备方法如下（1）制备开合式模具开合式模具用铬钼钢制作，模具型腔表面粗糙度为RA008016M；（2）粉碎镁合金块，并过筛将镁合金块置于粉碎机内粉碎，然后用80目筛网过筛，粉碎、过筛反复进行，制成镁合金颗粒，颗粒直径200M；（3）装料将开合式模具垂直置于钢质平板上，将铬钼钢块置于模具底部；将石墨纸装贴于铬钼钢块及模具型腔内壁上；将镁合金颗粒均匀装入开合式模具。
4、内；将石墨纸置于镁合金颗粒上部；将另一铬钼钢块置于石墨纸上部；（4）高压低温烧结，制备细晶镁合金块细晶镁合金块的高压低温烧结是在液压烧结炉内进行的，是在高压施压、低温加热、氩气保护下完成的；打开液压烧结炉的真空烧结釜，将装料后的开合式模具移入真空烧结釜内的工作台上；将液压烧结炉的压杆对准开合式模具内的铬钼钢块上；并密闭；开启真空泵，抽取真空烧结釜内空气，使釜内压强达到005PA；开启氩气瓶，向真空烧结釜内输入氩气，氩气输入速度200CM3/MIN，使釜内压强恒定为01MPA；开启液压烧结炉的加热器，加热真空烧结釜内的开合式模具及其内的镁合金颗粒，加热温度3002，加热时间20MIN；开启液压烧。
5、结炉的液压油缸，通过压杆对准开合式模具内的铬钼钢块垂直施压，施压压强1200MPA,施压时间48H；开合式模具内的镁合金颗粒在加热、施压过程中晶粒细化，并烧结成细晶镁合金块；关闭液压烧结炉加热器，停止加热；使细晶镁合金块在施压状态下、氩气保护下冷却至25；关闭液压烧结炉的液压油缸，停止施压；关闭氩气瓶，停止输入氩气；打开真空烧结釜，取出开合式模具；权利要求书CN104174849A2/2页3打开开合式模具开合架，取出细晶镁合金块；（5）低温回火将细晶镁合金块置于热处理回火炉内，进行低温回火，回火温度150，回火时间30MIN；（6）打磨、洁净处理将细晶镁合金块置于钢质平板上，用砂纸打磨周边及正。
6、反表面；然后用无水乙醇清洗细晶镁合金块周边及正反表面，使其洁净；（7）检测、分析、表征对制备的细晶镁合金块的形貌、色泽、致密度、金相组织、力学性能进行检测、分析、表征；用阿基米德法测定细晶镁合金块的致密度；用光学显微镜进行金相组织分析；用显微维氏硬度仪进行硬度分析；结论细晶镁合金块为银白色方形块体，致密度达到995，合金晶粒尺寸10M，显微维氏硬度1038HV，均匀性好。2根据权利要求1所述的一种细晶镁合金块的制备方法，其特征在于液压烧结炉为立式，在液压烧结炉（1）的下部为控制箱（2）、上部设有液压油缸（3），液压油缸（3）通过出油管（5）、回油管（6）与控制箱（2）连接；液压烧结炉（1）的内。
7、部为炉腔（27），在液压烧结炉（1）的内底部设有工作台（4），在工作台（4）上部垂直置放开合式模具（8），开合式模具（8）由开合架（9）固定；在开合式模具（8）内底部置放第一铬钼钢块（11），在第一铬钼钢块（11）上部置放第一石墨纸（13），在第一石墨纸（13）上部均匀装入镁合金颗粒（10），在镁合金颗粒（10）上部置放第二石墨纸（14），在第二石墨纸（14）上部置放第二铬钼钢块（12），第二铬钼钢块（12）上部由压杆（7）压牢，压杆（7）上部与液压油缸（3）连接，液压油缸（3）通过压杆（7）向开合式模具（8）内施压；在液压烧结炉（1）的右下部设有真空泵（15），真空泵（15）通过真空阀（16。
8、）、真空管（17）与炉腔（27）连通；在液压烧结炉（1）的左部设有氩气瓶（18），氩气瓶（18）通过氩气阀（19）、氩气管（20）向炉腔（27）内输入氩气（21）；在控制箱（2）上设有显示屏（22）、指示灯（23）、电源开关（24）、加热温度控制器（25）、液压油缸控制器（26）。权利要求书CN104174849A1/3页4一种细晶镁合金块的制备方法技术领域0001本发明涉及一种细晶镁合金块的制备方法，属有色轻金属材料的制备及应用的技术领域。0002技术背景镁合金是有色轻金属结构材料，常在航空、航天、汽车、电子工业中得到应用，但由于镁合金的强度低、硬度低、塑性差、耐热性差、耐腐蚀性差，使它的应。
9、用受到了很大的局限。0003为了增加镁合金的强度、硬度、耐腐蚀性，常对镁合金进行强化处理，例如掺杂陶瓷颗粒法、等通道挤压法、辊轧法、粉末烧结法，这些方法能够按照使用要求对镁合金进行加工强化处理，但对于镁合金金相组织的细晶化还存在缺陷，限制了镁合金的使用范围。发明内容0004发明目的本发明的目的是针对背景技术的状况，采用高压低温烧结法，对大颗粒镁合金粉进行动态结晶，获得组织均匀高致密度的细晶镁合金烧结体，达到细化镁合金晶粒、增强镁合金力学性能的目的。0005技术方案本发明使用的化学物质材料为镁合金块、铬钼钢块、石墨纸、无水乙醇、氩气、砂纸，准备用量如下以克、毫米，毫升、厘米3为计量单位镁合金块A。
10、Z91、50MM50MM50MM；铬钼钢块CR5MOV、60MM30MM30MM，两块；石墨纸C、035MM500MM，5片；无水乙醇C2H6O、500ML10ML；氩气AR、100000CM3100CM3；砂纸400目、200MM05MM300MM，2块；制备方法如下（1）制备开合式模具开合式模具用铬钼钢制作，模具型腔表面粗糙度为RA008016M；（2）粉碎镁合金块，并过筛将镁合金块置于粉碎机内粉碎，然后用80目筛网过筛，粉碎、过筛反复进行，制成镁合金颗粒，颗粒直径200M；（3）装料将开合式模具垂直置于钢质平板上，将铬钼钢块置于模具底部；将石墨纸装贴于铬钼钢块及模具型腔内壁上；将镁合金颗。
11、粒均匀装入开合式模具内；将石墨纸置于镁合金颗粒上部；将另一铬钼钢块置于石墨纸上部；说明书CN104174849A2/3页5（4）高压低温烧结，制备细晶镁合金块细晶镁合金块的高压低温烧结是在液压烧结炉内进行的，是在高压施压、低温加热、氩气保护下完成的；打开液压烧结炉的真空烧结釜，将装料后的开合式模具移入真空烧结釜内的工作台上；将液压烧结炉的压杆对准开合式模具内的铬钼钢块上，并密闭；开启真空泵，抽取真空烧结釜内空气，使釜内压强达到005PA；开启氩气瓶，向真空烧结釜内输入氩气，氩气输入速度200CM3/MIN，使釜内压强恒定为01MPA；开启液压烧结炉的加热器，加热真空烧结釜内的开合式模具及其内的。
12、镁合金颗粒，加热温度3002，加热时间20MIN；开启液压烧结炉的液压油缸，通过压杆对准开合式模具内的铬钼钢块垂直施压，施压压强1200MPA,施压时间48H；开合式模具内的镁合金颗粒在加热、施压过程中晶粒细化，并烧结成细晶镁合金块；关闭液压烧结炉加热器，停止加热；使细晶镁合金块在施压状态下、氩气保护下冷却至25；关闭液压烧结炉的液压油缸，停止施压；关闭氩气瓶，停止输入氩气；打开真空烧结釜，取出开合式模具；打开开合式模具开合架，取出细晶镁合金块；（5）低温回火将细晶镁合金块置于热处理回火炉内，进行低温回火，回火温度150，回火时间30MIN；（6）打磨、洁净处理将细晶镁合金块置于钢质平板上，用。
13、砂纸打磨周边及正反表面；然后用无水乙醇清洗细晶镁合金块周边及正反表面，使其洁净；（7）检测、分析、表征对制备的细晶镁合金块的形貌、色泽、致密度、金相组织、力学性能进行检测、分析、表征；用阿基米德法测定细晶镁合金块的致密度；用光学显微镜进行金相组织分析；用显微维氏硬度仪进行硬度分析；结论细晶镁合金块为银白色方形块体，致密度达到995，合金晶粒尺寸10M，显微维氏硬度1038HV，均匀性好。0006有益效果本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是针对镁合金块强度、硬度低、耐腐蚀性差的情况，采用高压低温烧结法，对大颗粒镁合金粉末进行动态结晶，获得高致密度的均匀的镁合金烧结体，即细晶镁合金块、此制备工。
14、艺方法先进，不添加增强剂，迅速快捷，数据翔实精确，制备的细晶镁合金块合金晶粒尺寸10M，致密度达到995，显微维氏硬度达1038HV，且均匀性好，是十分理想的制备细晶镁合金块的方法。说明书CN104174849A3/3页6附图说明0007图1细晶镁合金块高压低温烧结状态图图2细晶镁合金块横切面金相组织结构图图3细晶镁合金块显微硬度变化趋势图图中所示，附图标记清单如下1、液压烧结炉，2、控制箱，3、液压油缸，4、工作台，5、出油管，6、回油管，7、压杆，8、开合式模具，9、开合架，10、镁合金颗粒，11、第一铬钼钢块，12、第二铬钼钢块，13、第一石墨纸，14、第二石墨纸，15、真空泵，16、真。
15、空阀，17、真空管，18、氩气瓶，19、氩气阀，20、氩气管，21、氩气，22、显示屏，23、指示灯，24、电源开关，25、加热温度控制器，26、液压油缸控制器，27、炉腔。具体实施方式0008以下结合附图对本发明做进一步说明图1所示，为细晶镁合金块高压低温烧结状态图，各部位置、连接关系要正确，按量配置，按序操作。0009制备使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以克、毫米、毫升、厘米3为计量单位。0010细晶镁合金块的高压低温烧结是在液压烧结炉内进行的，是在高压施压、低温加热、氩气保护下完成的；液压烧结炉为立式，在液压烧结炉1的下部为控制箱2、上部设有液压油缸3，液压油缸3通过出油管。
16、5、回油管6与控制箱2连接；液压烧结炉1的内部为炉腔27，在液压烧结炉1的内底部设有工作台4，在工作台4上部垂直置放开合式模具8，开合式模具8由开合架9固定；在开合式模具8内底部置放第一铬钼钢块11，在第一铬钼钢块11上部置放第一石墨纸13，在第一石墨纸13上部均匀装入镁合金颗粒10，在镁合金颗粒10上部置放第二石墨纸14，在第二石墨纸14上部置放第二铬钼钢块12，第二铬钼钢块12上部由压杆7压牢，压杆7上部与液压油缸3连接，液压油缸3通过压杆7向开合式模具8内施压；在液压烧结炉1的右下部设有真空泵15，真空泵15通过真空阀16、真空管17与炉腔27连通；在液压烧结炉1的左部设有氩气瓶18，氩。
17、气瓶18通过氩气阀19、氩气管20向炉腔27内输入氩气21；在控制箱2上设有显示屏22、指示灯23、电源开关24、加热温度控制器25、液压油缸控制器26。0011图2所示，为细晶镁合金块横切面金相组织结构图，图中所示，镁合金粉体颗粒完全烧结，烧结体晶粒尺寸10M，且晶界处均匀，弥散分布着大量细小的第二相粒子。0012图3所示，为细晶镁合金块显微硬度变化趋势图，图中所示，为经过不同高压低温烧结时间后得到块体的纤维硬度变化，烧结48H后烧结体硬度基本稳定，达到1038HV。比铸态镁合金块的显微硬度提高了27。说明书CN104174849A1/2页7图1说明书附图CN104174849A2/2页8图2图3说明书附图CN104174849A。