[發(fā)明專利]一種鎂鋁復(fù)合板材及其制備方法

有效

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• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN110293145B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓碩;文丹華;郭強
• 申請（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B21C37/02
• 分類號: B21C37/02;B22D19/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種鎂鋁復(fù)合板材及其制備方法。所述鎂合金復(fù)合板材包括鎂合金芯層、鋁合金包覆層和成型于所述鎂合金芯層、鋁合金包覆層之間的結(jié)合界面層。所述制備方法包括：將熔融的鋁合金澆鑄在鎂合金棒材上，以獲得鎂鋁復(fù)合鑄錠；然后對鎂鋁復(fù)合鑄錠進行擠壓，獲得鎂鋁復(fù)合坯料；最后對所述鎂鋁復(fù)合坯料進行軋制，得到鎂鋁復(fù)合板材。本發(fā)明通過澆鑄方式使鋁合金和鎂合金形成初步復(fù)合，再經(jīng)過擠壓工藝使鎂合金和老板合金形成冶金結(jié)合，最后通過軋制進一步提高鎂合金和鋁合金的結(jié)合強度。通過上述三個工藝的協(xié)同作用，可得到結(jié)合強度更高，力學(xué)性能更優(yōu)的鎂鋁復(fù)合板材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料加工工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎂鋁復(fù)合板材及其制備方法。

背景技術(shù)

公開號CN103691910A的發(fā)明專利公開了一種鋁包鎂復(fù)合板材制備方法，步驟為：將預(yù)設(shè)尺寸的鎂合金件經(jīng)機械處理、化學(xué)清洗，去除表面的油污及氧化物后置于空氣爐中進行預(yù)熱處理；將熔鑄模具連同鋁合金底墊在450~650℃下預(yù)熱50分鐘；取出預(yù)熱后的模具，將預(yù)熱的鎂合金塊置于模具中，再將澆注溫度控制在720~760℃的鋁合金熔體均勻地澆注在鎂合金塊周圍，到鋁液剛蓋過鎂塊為止；迅速將整個熔鑄模具淬入室溫水中冷卻；將制備好的坯料加熱至350~430℃保溫0.5~15小時后，熱軋至要求厚度。但得到的鋁包鎂復(fù)合板材力學(xué)性能并未達到要求，應(yīng)用受限。

然而上述方法中，坯料是在鑄態(tài)下直接進行軋制，材料結(jié)合界面處的微觀組織狀態(tài)較差，晶粒粗大，且結(jié)合界面存在部分氧化膜層，不利于兩種金屬間的結(jié)合，導(dǎo)致結(jié)合強度受限，最終會影響所得到的復(fù)合板材的力學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種鎂鋁復(fù)合板材以及鎂鋁復(fù)合板材一種制備方法，所述鎂合金復(fù)合板材的結(jié)合強度高、力學(xué)性能好。

本發(fā)明的發(fā)明人長期研究發(fā)現(xiàn)，通過CN103691910A的鋁包鎂復(fù)合板材的坯料是在鑄態(tài)下直接進行軋制，材料結(jié)合界面處的微觀組織狀態(tài)較差，晶粒粗大，且結(jié)合界面存在部分氧化膜層，不利于兩種金屬間的結(jié)合，導(dǎo)致結(jié)合強度受限，最終會影響所得到的復(fù)合板材的力學(xué)性能。基于此發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明通過無數(shù)次實驗得到如下方案。

本發(fā)明公開了一種鎂鋁復(fù)合板材，所述鎂鋁復(fù)合板材包括鎂合金芯層、鋁合金包覆層和成型于所述鎂合金芯層、鋁合金包覆層之間的結(jié)合界面層。所述結(jié)合界面層的厚度為15-35μm。在所述結(jié)合界面層中，以所述結(jié)合界面層的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，Al和Mg的含量比為1：（1-1.6）。

上述鎂鋁復(fù)合板材成型有具有一定厚度的結(jié)合界面層，在該厚度范圍內(nèi)，鎂合金芯層和鋁合金包覆層之間的結(jié)合力更強，鎂鋁復(fù)合板材的力學(xué)性能更高。當(dāng)結(jié)合界面層中的Al和Mg的含量比在上述范圍內(nèi)時，結(jié)合界面層中的原子擴散效果更好，鎂合金芯層和鋁合金包覆層之間的結(jié)合力更強，鎂鋁復(fù)合板材的力學(xué)性能更高。

本發(fā)明還公開了一種鎂鋁復(fù)合板材的制備方法，其包括以下步驟：

步驟1：將熔融狀態(tài)的鋁合金溶體澆鑄在鎂合金件表面，使鋁合金溶體包覆鎂合金件，然后冷卻，得鎂鋁復(fù)合鑄錠；

步驟2：對步驟1所得鎂鋁復(fù)合鑄錠進行擠壓，獲得板狀的鎂鋁復(fù)合坯料；

步驟3：對步驟2所得鎂鋁復(fù)合坯料進行軋制，得鎂鋁復(fù)合板材。