[發明專利]一種利用曲面界面結構調控鎂合金板材織構的擠壓方法

有效

• 申請號: 201710660689.4
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN107497874B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 信運昌;孫正;彭研碩;陳敏;劉慶
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B21C23/22
• 分類號: B21C23/22;C22F1/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

本發明公開了一種利用曲面界面結構調控鎂合金板材織構的擠壓方法，步驟如下，1）將兩塊鎂合金基材以內外嵌套方式組合成圓柱形坯料并固定好，其中位于內部的基材構成芯材，位于外面的基材構成包材，兩塊鎂合金基材的結合面具有相同或者相應的曲面界面結構；2）將組合成的圓柱形坯料在熱擠壓溫度下進行擠壓加工成板材。本發明鎂合金在復合擠壓過程中界面處于不同于傳統擠壓加工過程中的非對稱的應力狀態，這種應力狀態可以導致晶粒取向發生不同程度的偏轉，最終弱化鎂合金組元的基面織構，有利于提升擠壓板材的二次成型能力。

技術領域

本發明涉及鎂合金板材，具體涉及調控鎂合金擠壓板材織構的方法，屬于鎂合金加工技術領域。

背景技術

鎂合金具有低密度、比強度比剛度高、阻尼減震性能好、熱擴散系數大，易于切屑加工、易于回收等優點。鎂合金這種高強低質的特點使其廣泛應用于汽車，航空航天及電子產品等領域。擠壓是目前鎂合金板材最常見的加工方式之一。鎂合金擠壓后顯示出良好的性能，提高鎂合金的強度和塑性。而且，相比于其他加工方式來說擠壓可以一次成型，加工效率高。另外，擠壓加工方式可以生產形狀不同的型材，管材和棒材，擠壓工藝靈活性較強。

雖然擠壓是鎂合金板材主要加工方法之一，但是常規的擠壓加工后板材會出現較強的基面織構，降低了板材的沖壓成型性能。如何進一步提升擠壓板材的二次成型能力，通過新型技術開發弱化擠壓板材的基面織構成為一個亟待解決的關鍵問題。

發明內容

針對上述擠壓板材出現強織構的問題，本發明提出了一種調控鎂合金板材織構的擠壓方法，本方法引入新型復合界面結構可以在基材復合擠壓后有效地偏轉擠壓板材織構，本方法簡單、易行，且可規模化加工，能弱化鎂合金組元的基面織構，有利于進一步提升擠壓板材的二次成型能力。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種利用曲面界面結構調控鎂合金板材織構的擠壓方法，步驟如下，

1）將兩塊鎂合金基材以內外嵌套方式組合成圓柱形坯料并固定好，其中位于內部的基材構成芯材，位于外面的基材構成包材，包材為圓筒形；兩塊鎂合金基材的結合面具有相同或者相應的曲面界面結構；

2）將組合成的圓柱形坯料在熱擠壓溫度下進行擠壓加工成板材。

步驟2）的擠壓溫度為200-500℃。

步驟1）的基材為同種鎂合金或異種鎂合金，基材為鑄態。

包材內壁和芯材表面從任意橫截面觀察，呈相同的n角星形或者梅花形曲面,n為3-8的自然數。

基材表面的曲面界面結構通過鑄造方法獲得，或者通過機械加工獲得。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明通過設計一種新型的擠壓復合界面，最終導致擠壓板材中的鎂組元的晶粒取向偏離板材法向（ND），弱化強基面織構。圖3為梅花形復合界面的有限元模擬圖，可以看出鎂合金在復合擠壓過程中界面處于不同于傳統擠壓加工過程中的非對稱的應力狀態，這種應力狀態可以導致晶粒取向發生不同程度的偏轉，最終弱化鎂合金組元的基面織構，有利于提升擠壓板材的二次成型能力。

附圖說明

圖1-本發明六角星形界面、梅花形界面結構示意圖。

圖2-本發明梅花形界面結構和常規結構復合擠壓時界面處應力狀態的有限元分析模擬對比圖。其中圖2( a) 為本發明梅花形界面結構復合擠壓時界面處應力狀態的有限元分析模擬圖，圖2( b) 為常規界面結構復合擠壓時界面處應力狀態的有限元分析模擬圖。

圖3-本發明梅花形復合界面得到的鎂合金擠壓板材和常規鎂合金擠壓板材基面織構對比示意圖。其中圖3( a) 為本發明梅花形復合界面的鎂合金擠壓板材基面織構示意圖，圖3( b) 為常規鎂合金擠壓板材基面織構示意圖。