[發明專利]一種高塑高延展性Mg-Al系鎂合金板材的軋制方法在審

申請號：	201410355214.0	申請日：	2014-07-24
公開（公告）號：	CN104259201A	公開（公告）日：	2015-01-07
發明（設計）人：	張丁非;郭非;楊緒盛;蔣璐瑤;趙丁藏;胡光山;董于鳳;余大亮;潘復生	申請（專利權）人：	重慶大學
主分類號：	B21B1/22	分類號：	B21B1/22;B21B37/74;B21B37/46;B21B37/48
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種高塑高延展性 mg al 鎂合金板材軋制方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種鎂合金加工方法，特別涉及一種高塑高延展性Mg-Al系鎂合金板材的軋制方法。

背景技術

近年來，航空、航天、汽車、3C產品以及軍工等領域對鎂合金的需求不斷增長，對其力學性能的要求也逐漸提高，傳統的鑄造鎂合金已經漸漸無法滿足需求。變形鎂合金是由鑄造鎂合金經擠壓、軋制、鍛造等塑性加工工藝生產而成的鎂合金產品，具有優良的力學性能和抗腐蝕能力，但由于經過塑性加工，其成本卻遠高于鑄造鎂合金。

Mg-Al系鎂合金是目前國內商用開發以及研究較為完善的鎂合金體系，獲得低成本高塑性高延展性Mg-Al系變形鎂合金板材意義重大。目前，商用的變形鎂合金軋制工藝多采用多道次小壓下量的軋制方式，并且中間需要多次退火以恢復板材變形能力。由于變形過程中產生明顯的加工硬化，得到的鎂合金板材塑性和延展性相對較低，不能直接作為下一步沖壓或鍛造的原材料，需要先通過軋后長時間低溫退火或多次變形多次退火改善鎂合金的塑性變形能力。這類方法無疑會大幅增加鎂合金板材的生產成本，同時，多道次的熱處理及熱加工使得加工工藝復雜，加工效率低下。

另外，對于鎂合金板材軋制工藝而言，軋制溫度、軋制變形量以及道次間的熱處理方式是目前的主要研究參數，但軋制速度控制往往被目前的研究及發明所忽略。目前，成熟的鎂合金板材軋制工藝中，軋制速度的范圍主要集中在0.5～10m/min之間。在此軋制速度范圍內所獲得的軋制板材通常強度較高，但塑性相對較差，不利于板材后期成型。如需對此類軋制板材進行沖壓等塑性變形，需要進一步通過退火等熱處理方式改善板材塑性。但退火工藝往往溫度較高，時間較長，大幅增加了塑性鎂合金板材生產成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種高塑高延展性Mg-Al系鎂合金板材的軋制方法，此方法獲得的板材具有高塑性及高延展性，并且由于省卻了擠壓變形和退火工藝，使得加工效率大大提高，加工成本顯著降低。

本發明采用的技術方案如下：

一種高塑高延展性Mg-Al系鎂合金板材的軋制方法，包括銑面處理、板材加熱保溫、軋輥加熱保溫、軋制和冷卻步驟，所述軋制步驟中，軋制速度為10～100m/min，每道次軋制壓下量為45％～80％。

優選的，所述軋制步驟中，軋制速度為10～30m/min。

優選的，所述軋制步驟中，每道次軋制壓下量為60％～80％。

優選的，所述板材加熱保溫步驟為350～550℃保溫10～30min。

優選的，所述軋輥加熱保溫步驟為300～350℃保溫5～10min。

優選的，所述軋制步驟中道次間對板材進行回溫加熱，加熱溫度為350℃，保溫時間為10min。

本發明的有益效果在于：本發明通過加大軋機軋輥直徑和提高電機功率實現高速大應變量軋制，將應變速率提高到10～10²s^-1，使材料內部的變形方式變為以滑移為主導的準動態變形，組織恢復再結晶能力明顯增強，材料表現出加工軟化的特點。另外，單道次大應變量的變形誘發明顯的動態再結晶從而生成充分細小的等軸晶粒，最后獲得的鎂合金板材塑性和延展性大幅提升，甚至優于經退火工藝后制得的板材。再者，由于省卻了退火工藝，使得生產成本大大降低，更適合大規模的工業化生產。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖：

圖1實施例1所得板材的微觀組織形貌圖；

圖2實施例2所得板材的微觀組織形貌圖；

圖3實施例3所得板材的微觀組織形貌圖；

圖4實施例4所得板材的微觀組織形貌圖；

圖5實施例5所得板材的微觀組織形貌圖；

圖6對比實施例所得板材的微觀組織形貌圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。

實施例1

本實例采用的板材為AZ31鎂合金熱軋制板材，具體成分為：Al：2.96wt.％，Zn：0.94wt.％，余量為Mg。板材寬度為50mm，厚度為5mm，長度為100mm。軋制方法如下：