Zk60鎂合金型材快速擠壓方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ZK60鎂合金型材快速擠壓方法，旨在提高商用ZK60鎂合金型材擠壓速度，同時防止型材表面出現(xiàn)熱擠壓常見的擠壓裂紋，采用熱擠壓方法生產ZK60鎂合金型材，在擠壓模具上設置冷卻通道，在擠壓過程中，冷卻介質通過擠壓模具以對其進行冷卻，同時在擠壓模具上設置熱電偶測溫以及采用流量調節(jié)閥在線調節(jié)冷卻介質的流量，保證了擠壓過程中模具溫度變化范圍為±5℃，防止擠壓過程中變形熱的大量聚集，避免了局部過熱造成的型材斷裂、周期性擠壓裂紋或者氧化等缺陷，將型材的擠出速度提高到1m/min-5m/min，并適用于各種噸位擠壓機的鎂合金型材快速擠壓方法。
【專利說明】ZK60鎂合金型材快速擠壓方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及有色金屬加工方法，具體涉及ZK60鎂合金型材快速擠壓方法。

【背景技術】
[0002]鎂合金的密度小于1.74g/cm3，是目前最輕的金屬結構材料，具有比剛度和比強度高、減震性好等特點。近年來，由于人們對產品輕量化的要求日益迫切，鎂合金的用量顯著增長。近年來，汽車用鎂合金已從開始非受力件向受力件過渡，這對于擴大鎂合金在汽車上的應用具有重要的意義。商用鎂合金ZK60本身的性能決定了在常規(guī)擠壓條件下，過快的擠壓速度會使得型材溫度快速升高，型材表面容易產生周期性的熱裂紋，或者型材表面氧化發(fā)黑，因而實際生產擠壓速度很低，一般小于lm/min，這樣低的生產效率提高了 ZK60鎂合金的成本，制約了其應用范圍的拓展。因此，到目前為止，尚未見到一種ZK60鎂合金型材快速擠壓方法。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提高一種ZK60鎂合金型材快速擠壓方法，通過該方法可以成功以lm/min-5m/min的速度擠壓出高質量的ZK60鎂合金型材。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]一種ZK60鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于采用熱擠壓成形方法加工ZK60鎂合金型材，其特征在于，在擠壓過程中對擠壓模具進行冷卻，所述型材的橫截面形狀為圓形、矩形、或不同于圓形與矩形的其他幾何形狀。
[0006]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于所述的在擠壓過程中對擠壓模具進行冷卻的實現(xiàn)方法為:在擠壓模具中增加冷卻管道，擠壓時冷卻介質通過擠壓模具內部，以消除變形熱的影響，使擠壓模具溫度恒定。
[0007]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于擠壓坯料溫度在350°C到450°C之間；
[0008]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于擠壓過程中擠壓模具溫度比擠壓坯料的溫度低30°C -50°C。
[0009]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于冷卻擠壓模具所用的冷卻介質為水或者導熱油。
[0010]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于在擠壓模具上放置2-4個熱電偶以測量擠壓過程中擠壓模具的溫度。
[0011]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于使用電動流量在線調節(jié)閥調節(jié)冷卻介質的流量保證擠壓過程中擠壓模具溫度基本保持恒定，變化范圍為保持溫度±5°c。
[0012]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于擠壓過程中鎂合金為塑性變形狀態(tài)，ZK60鎂合金型材擠出速度為lm/min-5m/min。
[0013]如上所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于擠壓出的型材通過硫磺或六氟化硫保護，防止表面氧化變黑。
[0014]本發(fā)明通過在擠壓模具中間增加冷卻管道，在線調節(jié)冷卻介質的流速，均勻冷卻擠壓模具，防止擠壓過程中變形熱的大量聚集，避免了局部過熱，可以擠壓出高質量的ZK60鎂合金型材。根據(jù)均勻冷卻擠壓模具的需要，擠壓不同形狀的型材時，擠壓模具中冷卻管道的布置和熱電偶放置的數(shù)量也不相同。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的效果和益處在于:
[0016]1.提供一種有效的ZK60鎂合金型材快速擠壓方法，該方法充分考慮了商用鎂合金ZK60的金屬特性和擠壓變形加工特點，冷卻速度快，冷卻均勻，可以有效防止模具局部過熱產生的型材斷裂，可以擠出高質量的ZK60鎂合金型材；
[0017]2.本方法適合各種噸位擠壓機，通過使用電動流量調節(jié)閥在線調節(jié)冷卻介質的流量，使得模具均勻冷卻，防止型材表面出現(xiàn)周期性擠壓裂紋或者氧化等缺陷；
[0018]3.冷卻介質用水或者導熱油，擠壓過程溫度變化在±5°C之間，擠壓過程為鎂合金穩(wěn)定的塑性變形狀態(tài)，型材的擠壓速度可以達到lm/min-5m/min。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明ZK60鎂合金快速擠壓方法所用裝置的示意圖。
[0020]圖中，I—擠壓軸，2—擠壓筒，3—擠壓墊，4一鎂合金鑄棒，5—擠壓模具，6—冷卻管道，7—擠壓模墊，8— ZK60鎂合金擠壓型材。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述:
[0022]實施例1
[0023]ZK60鎂合金型材快速擠壓方法，該方法的步驟如下:
[0024]1.型材的截面形狀為圓形，直徑為20mm。根據(jù)ZK60鎂合金型材截面圖設計制造擠壓模具5和冷卻管道6，選擇800噸擠壓機，擠壓筒2直徑為125mm ;擠壓比為39 ；
[0025]2.根據(jù)ZK60鎂合金成分要求，容量鑄造出直徑比125mm的ZK60鎂合金鑄棒4，在熱處理爐中均勻化處理,車去表面氧化皮I?2mm，其中鎂合金鑄棒4的均勻化溫度為350°C~ 450°C，時間為 12 ?32h ；
[0026]3.預熱擠壓軸1、擠壓筒2、擠壓墊3、鎂合金鑄棒4、擠壓模具5，預熱溫度為300°C?450°C，并將擠壓模具5安裝到擠壓機上，接好熱電偶、模具冷卻裝置，冷卻介質選用導熱油。做好擠壓前的準備工作；
[0027]4.開始擠壓ZK60鎂合金型材的過程，先通導熱油，待型材8自模口流出后，用熱電偶測量擠壓模具5和出口型材8的溫度，通過流量調節(jié)閥調節(jié)導熱油的流速，流速為1-10L/min，將擠壓模具5溫度控制在350°C?450°C之間。調節(jié)流速和擠壓軸I的速度，使擠壓過程溫度，模具5溫度基本保持恒定，波動范圍為保持溫度±5°C。型材8位置處通過硫磺或者六氟化硫保護，防止表面氧化。型材擠壓速度在lm/min-5m/min。
[0028]實施例2
[0029]型材的截面改為正方形,截面尺寸為1mmX 1mm,所用冷卻介質為導熱油,其余與實施例1的步驟相同。
[0030]實施例3
[0031]型材的截面改為矩形,截面尺寸為20mmX 5mm,所用冷卻介質為水,其余與實施例1的步驟相同。
[0032]實施例4
[0033]型材的截面改為管材，管材外徑為20mm，壁厚3毫米，所用冷卻介質為導熱油，其余與實施例1的步驟相同。
【權利要求】
1.一種ZK60鎂合金型材快速擠壓方法，采用熱擠壓成形方法加工ZK60鎂合金型材，其特征在于，在擠壓過程中對擠壓模具進行冷卻，所述型材的橫截面形狀為圓形、矩形、或不同于圓形與矩形的其他幾何形狀。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，所述的在擠壓過程中對擠壓模具進行冷卻的實現(xiàn)方法為:在擠壓模具中增加冷卻管道，擠壓時冷卻介質通過擠壓模具內部，以消除變形熱的影響，使擠壓模具溫度恒定。
3.根據(jù)權利要求2所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，擠壓坯料溫度在350°C到 450°C之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，擠壓過程中擠壓模具溫度比擠壓坯料的溫度低30°C -50°C。
5.根據(jù)權利要求2所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，冷卻擠壓模具所用的冷卻介質為水或者導熱油。
6.根據(jù)權利要求2所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，在擠壓模具上放置2-4個熱電偶以測量擠壓過程中擠壓模具的溫度。
7.根據(jù)權利要求6所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，使用流量調節(jié)閥在線調節(jié)冷卻介質的流量保證擠壓過程中擠壓模具溫度基本保持恒定，變化范圍為保持溫度±5。。。
8.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，擠壓過程中鎂合金為塑性變形狀態(tài)，擠出速度為lm/min-5m/min。
9.根據(jù)權利要求1所述的鎂合金型材快速擠壓方法，其特征在于，擠壓出的型材通過硫磺或六氟化硫保護，防止表面氧化變黑。
【文檔編號】B21C29/04GK104259232SQ201410547010
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權日:2014年10月16日
【發(fā)明者】劉運騰, 周吉學, 衣冠玉, 唐守秋, 詹成偉 申請人:山東省科學院新材料研究所