[發明專利]一種弱非織構鎂合金板材的高效軋制方法

有效

• 申請號: 201610041953.1
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN106995908B
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 陳榮石;閆宏;羅駿;柯偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22F1/06
• 分類號: C22F1/06;C22C23/04;C22C23/06;C22C23/00;B21B37/74
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

本發明公開了一種弱非織構Mg?Zn?RE鎂合金板材的高效軋制方法，屬于金屬材料技術領域。采用Mg?Zn?RE合金，其化學成分范圍為(重量百分比)：Zn為0.1?2.0％，RE為0.1?0.8％，其余為鎂；其熱軋制工藝為：首先，對鑄錠進行均勻化熱處理；其次，在400?520℃進行小變形量粗軋制，獲得再結晶組織和弱織構的粗軋板坯；然后，在300?450℃對粗軋板進行大變形量軋制；最后，對板材進行退火處理。最終軋制板材的邊裂深度＜5mm；(0002)面織構強度≤6m.r.d.,且其織構為沿軋制橫向偏轉35°以上的非基面織構。該軋制工藝周期短、生產效率高，制備的板材質量好，且具有弱的非基面織構。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，具體涉及一種弱非織構鎂合金板材的高效軋制方法。

背景技術

鎂合金具有比重小、比強度高、高阻尼、高導熱性以及減震性好、易于回收等優點越來越受到汽車、航空航天和3C等工業領域市場的青睞，尤其是具有良好塑性和成形性能的鎂合金板材在汽車后備箱門、客車行李艙門、電子產品外殼等領域有著迫切需求。

制備鎂合金板材最經濟和高效的方式之一是熱軋法，但是由于現有商業鎂合金塑性差，軋制時只能采用很小的道次變形量(道次變形量低于30％)，并且軋制道次間需要反復加熱坯料，加工工藝周期長，生產效率低，導致鎂合金板材的生產成本高；同時，由于傳統鎂合金塑性變形能力較差，軋制過程中極易產生邊裂，嚴重影響鎂合金板材的成材率；而且，最終得到的軋制板材具有強烈的基面織構，導致鎂合金板材室溫塑性低(一般在15～20％)、各向異性大，二次塑性加工成形能力不足。

申請人針對傳統鎂合金板材形成強烈的基面織構，導致鎂合金板材室溫塑性低、各向異性大，二次塑性加工成形能力不足的問題，利用稀土和鈣等元素的織構弱化效果，通過微合金化發展了一系列具有高塑性的Mg-Zn-RE系鎂合金，該類合金合金經高溫塑性加工后具有非基面織構，并且在室溫具有高塑性。專利200910011111.1公布了名稱為“一種高塑性、低各向異性鎂合金及其板材的熱軋制工藝”的專利。該專利提出軋制Mg-Zn-RE合金板具有弱化的非基面織構，室溫塑性高(可達40％及以上)，室溫成形性能好的特點。然而，該專利仍然采用傳統的軋制工藝，軋制周期長，生產效率低。

深入研究發現對于此類合金，由于RE元素對再結晶過程的抑制作用，對于鑄錠，當單道次軋制變形量達到60％時，產生剪切變形而沒有出現再結晶軟化，導致軋制板材出現嚴重邊裂。

綜合考慮發現，目前鎂合金板材還沒有同時兼顧好軋制工藝周期、板材的成材率和最終軋制板材的弱織構三個方面，因而，有必要針對此類具有織構弱化效果的鎂合金，開發新的軋制工藝，在保證軋制后板材非基面織構和高塑性以及成材率的前提下，提高板材的生產效率，以滿足工業對鎂合金板材成材率和弱織構同時兼顧的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種弱非織構鎂合金板材的高效軋制方法，適合于具有織構弱化和非基面化效果的Mg-Zn-RE鎂合金，解決了這類鎂合金在傳統軋制工藝中軋制周期長，生產效率低等一系列問題。本發明提供的高效軋制方法能夠進行單道次最大80％壓下量的大變形量軋制，且板材表面和側邊均無或淺邊裂，另外軋制板材在退火后的織構最大極密度值≤6m.r.d.,同時也為沿板材橫向偏轉40°以上的非基面織構。本發明的軋制方法可以顯著減少上述鎂合金的軋制工藝周期、提高板材的成材率、獲得弱非基面織構，對擴大上述鎂合金板材在汽車、3C產品等領域的應用具有重大意義。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種弱非織構鎂合金板材的高效軋制方法，該方法是針對具有織構弱化和非基面化效果的Mg-Zn-RE系合金進行軋制，其軋制工藝為：首先對鑄錠進行均勻化熱處理；然后在高溫下進行小變形量粗軋制后回爐退火，獲得完全再結晶組織和弱織構粗軋板；再對所述粗軋板采用降溫大變形量軋制；最后對板材進行二次退火處理。最終所獲得軋制板材的邊裂深度＜5mm；(0002)面織構強度≤6m.r.d.,且其織構為沿軋制橫向偏轉35°以上的弱非基面織構。