[發明專利]一種高強度鎂合金板材的制備方法

無效

• 申請號: 200710010160.4
• 申請日: 2007-01-24
• 公開（公告）號: CN101229619A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 趙九洲;王曉峰;何杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B23P23/06
• 分類號: B23P23/06;B23P23/04;B22F9/08;B22F3/23;B22F3/18;B22F3/24;B21B37/74;B21B37/00;C21D9/00;C21D11/00;C22F1/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明涉及鎂合金加工技術，具體為一種高強度鎂合金板材的制備方法。

背景技術

變形鎂合金材料可通過軋制、擠壓、鍛造等壓力加工方法獲得管、棒、型、板、帶、鍛件等產品。有色金屬材料制品70％以上是板、帶材，因此通過軋制獲得優質變形鎂合金板材是開發變形鎂合金材料最重要方向。根據金屬變形的主變形圖，軋制加工屬于兩向延伸、一向壓縮的變形方式，因此軋制不利于充分發揮材料的塑性變形能力。又由于密排六方晶體結構的鎂，室溫塑性變形僅限于{0001}<1120>滑移和{1012}<1011>孿晶。因此，在軋制加工變形條件下，變形十分困難且容易發生開裂。為提高合金塑性變形能力，需將鎂合金的軋制變形在較高溫度下進行，以激活{1010}<1120>方向滑移系來提高合金的變形能力。在工藝上，由于鎂合金板材的軋制加工非常困難，道次加工變形量往往在10％左右，少量塑性較高的合金也要求兩次退火間的道次變形量在30％以內，產品的成材率低，限制了變形鎂合金的廣泛應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度鎂合金板材的制備方法，解決鎂合金板材的軋制加工較為困難、產品的成材率低等問題，采用本工藝制備的鎂合金板材具有較高的強度和良好的塑性、韌性，可用于各種高強度鎂合金板材的制備。

本發明的技術方案是：

一種高強度鎂合金板材的制備方法，采用噴射成形加沉積坯軋制處理工藝制備高強度鎂合金板材，采用噴射成形技術制備鎂合金錠坯，霧化結束后緩慢向霧化倉體內注入0.01～0.03MPa的氧氣，對鎂合金過噴粉末進行鈍化處理過程；然后，對沉積態鎂合金錠坯直接進行熱軋處理。

所述的高強度鎂合金板材的制備方法，熱軋處理工藝參數如下：

軋輥預熱至100～200℃，軋制溫度在280～370℃之間，軋制道次變形量在10～20％之間，總的變形量達到80～90％。

所述的高強度鎂合金板材的制備方法，軋制合金直接進行時效處理，時效溫度在150～200℃之間，處理時間為6～9小時。

所述的高強度鎂合金板材的制備方法，采用氣體霧化噴嘴，向霧化倉體內緩慢回充0.01～0.03MPa的氧氣，逐漸使過噴粉末發生氧化，氣體注入速度不應大于0.01l/min。

本發明的優點及有益效果如下：

1、晶粒的大小對鎂合金的力學性能和塑性變形行為的影響顯著，通過細化晶粒不僅可以提高材料的強度，還可以改善其塑性和韌性。此外，由于晶界協調變形的在鎂合金的塑性變形過程中起著相當重要的作用，而通過晶粒細化可有效提高其晶界協調變形能力。因此，晶粒細化在鎂合金塑性加工中具有非常重要的地位。本發明設計了一個全新的鎂合金板材制備工藝，在該方法中，采用噴射成形技術可以制備大尺寸具有快速凝固組織特征的坯錠，是后續塑性加工過程得以順利進行并制備高性能深加工制品的基礎。軋制過程中基體中產生大量的位錯，為析出相的形核及生長提供有利的條件，軋制板材直接進行時效處理可以進一步提高力學性能。在采用噴射成形加沉積坯軋制處理工藝制備高強度鎂合金板材，制備的鎂合金晶粒細小，組織均勻，具有較高的力學性能，有理由相信噴射成形加沉積坯軋制工藝作為一種高強度鎂合金板材制備技術，有著廣泛的應用前景。

2、本發明采用噴射成形工藝制備高質量的鎂合金錠坯，合金制備過程中徹底解決了鎂合金過噴粉末的易燃易爆問題。

3、本發明對鎂合金的軋制可以在250～360℃下進行，軋制前需將軋輥預熱至100～200℃，軋制道次變形量在10～20％之間，總的軋制變形量可以達到70～90％，軋制后合金在150～200℃進行時效處理。通過上述的參數設計，測試表明所獲得的鎂合金板材具有良好的力學性能。

4、與傳統鎂合金板材制備工藝相比，本發明工藝過程簡單，合金軋制溫度較低，可以適用于各種高強度鎂合金板材的制備。

附圖說明

圖1為實施例1中沉積態AZ91鎂合金的顯微組織。

圖2為實施例2中沉積態Mg-10％Al-1.5％Zn-4％Ca-0.5％Nd鎂合金顯微組織。

具體實施方式

下面通過實施例詳述本發明。

實施例1