[發明專利]扁擠壓筒開坯的鎂合金板帶坯的制備方法

有效

• 申請號: 200810069741.X
• 申請日: 2008-05-26
• 公開（公告）號: CN101279332A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 蔣斌;黃光杰;丁培道;王健
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B21C23/02
• 分類號: B21C23/02;B21C25/00;B21C25/02;B21C29/00
• 代理公司: 重慶志合專利事務所
• 代理人: 胡榮琿

技術領域

本發明涉及一種鎂合金板帶坯的加工，特別涉及一種扁擠壓筒開坯的鎂合金板帶坯的制備方法。

背景技術

鎂的比重小，具有減振降噪性能優良、電磁波干擾防護性強等特點。為適應減重、節能、環保等迫切要求，鎂合金在汽車、電子通訊和航空航天等許多領域中得到了廣泛應用，其中鎂合金板帶材的應用占有很大比重，并且潛在應用市場廣闊。目前，鎂合金板帶材加工通常采用熱軋開坯軋制工藝、雙輥連續鑄軋工藝和擠壓開坯軋制工藝等方式來完成，其加工工藝分別如下所述：

熱軋開坯軋制的工藝流程為：熔煉→鑄錠→熱軋→溫軋→冷軋。一般熱軋開坯采用鎂合金鑄錠的厚度為170-200mm，為了獲得小于2mm的鎂合金板帶材，需要多次軋制。這種工藝與鋁合金加工工藝相比，道次壓下量很小，需要多次中間退火，生產流程長、成材率很低，使得鎂合金板帶材生產能耗大、成本高，鎂合金板帶材的發展應用受到一定的制約。

雙輥連續鑄軋工藝可直接從鎂合金熔體制備出2-10mm厚的鎂合金板帶坯，經過后續熱軋和冷軋得到需要厚度的鎂合金板材。但由于設備投資較大，并且所生產的鎂合金種類有限，因此不適應小批量特殊牌號鎂合金板材的加工與生產。

目前采用的擠壓開坯軋制工藝與熱軋開坯軋制工藝不同，擠壓開坯軋制工藝采用的擠壓裝置(見圖4)包括連接擠壓機的擠壓桿5、擠壓墊5a、圓扁擠壓筒6以及板帶模具3，其中圓扁擠壓筒包括外套6a以及過盈配合于該外套中的內襯6b，內襯設有截面為圓形的圓孔通道6c(圓孔通道為圓柱形)。擠壓開坯軋制的擠壓過程為：將鎂合金坯料加工成鎂合金圓錠7(見圖5)，將加熱到一定溫度的板帶模具3放置在普通擠壓機的模架上，并依次將鎂合金圓鑄錠和擠壓墊放入圓擠壓筒的圓孔通道6c中，使擠壓墊靠著鎂合金圓鑄錠。啟動擠壓機，擠壓機的擠壓桿5推動圓鑄錠通過圓擠壓筒的圓孔通道進入板帶模具3，由板帶模具3進行擠壓后，即可得到一定寬度和厚度的矩形截面鎂合金板帶坯8，如圖6所示。該板帶坯經過后續熱軋和冷軋可得到需要厚度的鎂合金板材。這種擠壓開坯軋制工藝能滿足小批量特殊牌號合金的快速市場需求。但是由于鎂合金圓錠7的圓形截面形狀與鎂合金板帶坯8的矩形截面的形狀差異很大，鎂合金圓錠在成形過程中由圓鑄錠變為矩形截面的板帶坯，在板帶坯的寬度方向容易引起鎂合金材料的變形不均勻，使得鎂合金板帶坯端部變形小，中部變形大，板帶坯寬度方向的鎂合金組織不均勻，具有顯著的各向異性，不利于板坯的后續加工生產。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種鎂合金板帶坯的制備方法，該加工方法可使鎂合金材料在擠壓過程中的變形均勻，得到組織的各向異性性能優良的鎂合金板帶坯。

本發明的另一目的是提供一種用于制備鎂合金板帶坯的擠壓裝置，采用所述裝置，可以保證鎂合金材料在擠壓過程中的變形均勻，利于板坯的后續加工生產。

鎂合金板帶坯的制備方法有以下步驟：

(1)安裝擠壓裝置的扁擠壓筒：調整扁擠壓筒與擠壓桿的位置，使擠壓桿的中心線、扁擠壓筒的中心線以及板帶模具的中心線位于同一直線上；

(2)扁錠的加工：采用常規的半連續鑄或模鑄或擠壓方法得到初始扁錠，經機加工、銑皮后，進行均勻化處理；

(3)均勻化處理：將從步驟(1)得到的鎂合金扁錠在400～420℃下均勻化處理12～24小時；

(4)擠壓前扁錠的加熱、保溫和擠壓裝置的加熱、保溫：經均勻化處理后的鎂合金扁錠加熱至400℃～430℃，保溫；同時將扁擠壓筒和板帶模具加熱至400℃～430℃，保溫6小時；

(5)將步驟(4)所述的鎂合金扁錠送入扁擠壓筒的通道中，經過扁孔通道進入板帶模具擠壓，擠壓速度為1.5m/min-5m/min，得到矩形截面的鎂合金板帶坯。

擠壓前扁錠加熱后的保溫時間，根據加熱時采用的設備不同而不同，如：采用電阻加熱爐需要幾個小時；感應加熱爐只需要幾分鐘。

用于鎂合金板帶坯的擠壓裝置，包括擠壓桿、扁擠壓筒以及板帶模具，扁擠壓筒由外套、帶內腔的內襯組成，外套和內襯之間為過盈配合，所述扁擠壓筒的內腔為扁孔通道，扁孔通道的截面為矩形，所述擠壓桿的一端與擠壓墊螺紋連接，擠壓桿的另一端為臺階柱。

所述扁孔通道的寬度≤內襯的半徑，扁孔通道的高度≤內襯的直徑的三分之一。

所述扁擠壓筒的內腔一端的形狀與擠壓桿的臺階柱吻合。

擠壓桿與擠壓墊的長度之和大于扁擠壓筒內腔的長度。

所述扁孔通道的高度比擠壓墊的高度大1mm，扁孔通道的寬度比擠壓墊的寬度大1mm。