[發(fā)明專利]鎂-鎂復(fù)合板材的擠壓方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410608273.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN104492846A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣斌;潘復(fù)生;石東博;何俊杰;楊青山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B21C37/02
• 分類號(hào): B21C37/02;B21C23/02
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬及合金領(lǐng)域，涉及金屬成型方法，特別涉及異種鎂合金板材的復(fù)合擠壓成型方法。

背景技術(shù)

鎂合金具有比強(qiáng)度、比剛度高，導(dǎo)熱性和阻尼減振性能好，電磁屏蔽性能和機(jī)加工性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在航天航空、汽車、電器、通訊等各領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。由于鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方，缺少獨(dú)立的滑移系，因此加工比較困難。到目前為止，大多數(shù)鎂合金產(chǎn)品主要通過鑄造生產(chǎn)，但鑄造產(chǎn)品存在組織粗大、缺陷較多等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致其力學(xué)性能不夠理想，極大制約了鎂合金的廣泛應(yīng)用，而變形加工鎂合金比鑄造鎂合金有著更高的力學(xué)性能。目前應(yīng)用較多的鎂合金變形加工方式主要為軋制成形和擠壓成形，但軋制工藝比較復(fù)雜、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品收得率低，最終成本很高，嚴(yán)重影響鎂合金板材的大面積使用。與軋制相比，擠壓加工時(shí)材料在三向應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生變形，可一次擠壓成型，生產(chǎn)效率高；同時(shí)，擠壓加工的靈活性大，可生產(chǎn)出橫截面形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。因此，研究鎂合金擠壓板材的力學(xué)性能有重要的意義。

目前，鎂合金板材擠壓變形主要采用單一鑄錠直接放入模具進(jìn)行對(duì)稱正向擠壓，雖然擠壓工藝簡(jiǎn)單，操作方便，但得到的板材力學(xué)性能有限，且存在較為嚴(yán)重的基面織構(gòu)，不能滿足市場(chǎng)需求。

鎂鋁復(fù)合材料(特別是復(fù)合板材、棒材)的用途十分廣泛，但是普通方法難以生產(chǎn)符合要求的鎂鋁復(fù)合材料。為此，重慶大學(xué)黃光勝和信運(yùn)昌等人分別公開了一種用空心鋁錠包裹鎂錠同步擠壓生產(chǎn)鎂鋁復(fù)合材料的方法(詳情參考申請(qǐng)?zhí)?00610054269.3《一種鎂鋁雙金屬復(fù)合管/棒材》、申請(qǐng)?zhí)?01410152407.6《一種鎂鋁多層復(fù)合板材及其加工方法》)。這兩種方法雖然都將鎂和鋁同步加入擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓，但是其目的主要是在鎂合金外表形成鋁合金保護(hù)層，從而提高其抗腐蝕能力，而且這兩種方法中鎂合金完全被鋁合金包覆，擠壓過程中鎂合金擠壓板材的橫向流動(dòng)受到包覆鋁材的限制，極易產(chǎn)生橫向分布不均，最終致使整個(gè)復(fù)合材料橫向組織和性能不均勻，各向異性嚴(yán)重，不能很好的滿足使用要求；另外，這種方法擠壓過程中鎂合金不與擠壓筒接觸，其沿著厚度方向處于對(duì)稱應(yīng)力狀態(tài)(鎂合金的變形過程與普通鎂合金對(duì)稱擠壓類似，不能改善鎂合金的基面織構(gòu))。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鎂-鎂復(fù)合板材的擠壓方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

鎂-鎂復(fù)合板材的擠壓方法，包括以下步驟：1)取至少兩塊鎂合金塊；2)將步驟1)所取鎂合金塊疊合固定，3)將步驟2)疊合固定的鎂合金塊加入擠壓筒進(jìn)行復(fù)合擠壓，所述異種鎂合金塊同時(shí)從擠壓模口擠出，形成異種鎂合金復(fù)合擠壓板材；其中，步驟1)所取鎂合金塊中包含至少兩種不同牌號(hào)的鎂合金。

優(yōu)選的，步驟1)所取鎂合金塊中包含AZ31或者AZ61鎂合金。

優(yōu)選的，步驟1)所取鎂合金塊為一塊AZ31鎂合金和一塊AZ61鎂合金，所述AZ31和AZ61鎂合金的厚度相同或者不同。

優(yōu)選的，疊合固定前還包括對(duì)所選鎂合金塊接觸面進(jìn)行清洗平整的步驟，疊合固定后還包括加熱保溫的步驟。

優(yōu)選的，擠壓加工時(shí)擠壓溫度為380-400℃，擠壓速度為1-3m/s，擠壓比為20-50。

優(yōu)選的，擠壓成型后還包括退火步驟，以消除擠壓殘余應(yīng)力。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明鎂-鎂復(fù)合板材的擠壓方法，將異種鎂合金板材疊放固定后加入擠壓筒同步進(jìn)行擠壓，不同鎂合金之間存在界面，擠壓過程中鎂合金之間不會(huì)發(fā)生材料混合(圖5中虛線箭頭所示)，以保證鎂合金沿?cái)D壓方向延展和沿寬度方向均勻流動(dòng)。由于不同鎂合金的變形能力不同，且擠壓過程中板材界面處不存在宏觀滑動(dòng)，因此擠壓成型過程中板材各部分流速差異明顯，如圖5所示：接觸界面附近的鎂合金的流速均為V，而遠(yuǎn)離界面處異種鎂合金的流速分別為V1和V2，受自身塑性變形性能的影響，V1≠V2，靠近界面處的流速V與遠(yuǎn)離界面處的流速V1/V2也不同，即同一金屬塊內(nèi)部存在剪切應(yīng)力，可以顯著細(xì)化晶粒、弱化織構(gòu)。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1為實(shí)施例1金屬鑄錠疊放示意圖；

圖2為實(shí)施例2金屬鑄錠疊放示意圖；

圖3為實(shí)施例1擠壓所得金屬板材的金相圖；

圖4為對(duì)比實(shí)施例1擠壓所得金屬板材的金相圖；

圖5為擠壓過程中板材流動(dòng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

實(shí)施例1：