[發(fā)明專利]一種高成型性能微合金化鎂合金薄板及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-02-22
• 公開（公告）號: CN109750201A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟健;張棟棟;李柏順;楊強;管凱;王楠;秦鵬飛;張德平;邱鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類號: C22C23/04
• 分類號: C22C23/04;C22C23/06;C22C1/03;C22F1/06
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 22214
• 代理人: 于曉慶

一種高成型性能微合金化鎂合金薄板及其制備方法，屬于有色金屬材料及加工領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有鎂合金板材存在的室溫塑性差的問題。本發(fā)明的一種高成型性能微合金化鎂合金薄板，其組成及各組分的質(zhì)量百分比為：鋅0.5～1.0％，鐿0.3～0.6％，鋯0.2～0.4％，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明通過同步交叉軋制成型的板材表現(xiàn)出較弱的基面織構(gòu)；軋向、45°軋向和橫向的延伸率均在30％左右，杯突值為8.11毫米，室溫成型性能良好。關(guān)鍵的制備技術(shù)包括熔煉、鑄造、軋制和退火，具有高效快速、低成本、操作性強、工藝穩(wěn)定性好、易實現(xiàn)批量化生產(chǎn)、節(jié)約能源、對環(huán)境友好的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬材料及加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高成型性能微合金化鎂合金薄板及其制備方法。

背景技術(shù)

鎂合金作為目前最輕的結(jié)構(gòu)材料，被廣泛應(yīng)用于航空航天、武器裝備、汽車工業(yè)以及電子消費品等行業(yè)。然而由于鎂合金為密排六方結(jié)構(gòu)，室溫塑性差，嚴重限制了其應(yīng)用。根據(jù)經(jīng)典的霍爾-配齊關(guān)系式，可知合金的晶粒越小，強度和塑性越高。目前，通常通過壓力加工細化晶粒，以此改善合金的塑性，以便進一步深加工。軋制作為比較成熟的壓力加工技術(shù)，被廣泛用于金屬材料板、帶材的制備。鎂合金沖壓件作為其深加工技術(shù)產(chǎn)品，也是鎂合金高端應(yīng)用的發(fā)展方向，如電子產(chǎn)品(手機、筆記本等)殼體、汽車覆蓋件、無人機結(jié)構(gòu)件、雷達波導(dǎo)管、飛機蒙皮、火箭筒體等。

日前，大多數(shù)鎂合金薄壁件均采用高壓鑄造進行生產(chǎn)，但是其成品率低，且綜合性能劣于沖壓成型件。因此，沖壓成型鎂合金薄壁件成為鎂合金深加工領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。但是，目前商用的變形鎂合金AZ31軋制成板材后，表現(xiàn)出強烈的基面織構(gòu)，導(dǎo)致室溫塑性有限，仍然不能進行進一步室溫深加工。因此，開發(fā)具有室溫高塑性的鎂合金板材成為目前亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有鎂合金板材存在的室溫塑性差的問題，本發(fā)明提供一種高成型性能微合金化鎂合金薄板及其制備方法。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一種高成型性能微合金化鎂合金薄板，其組成及各組分的質(zhì)量百分比為：鋅0.5～1.0％，鐿0.3～0.6％，鋯0.2～0.4％，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)元素。

作為優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的一種高成型性能微合金化鎂合金薄板，其組成及各組分的質(zhì)量百分比為：鋅0.5～0.6％，鐿0.4～0.6％，鋯0.2～0.4％，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)元素。

作為更優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的一種高成型性能微合金化鎂合金薄板，其組成及各組分的質(zhì)量百分比為：鋅0.5％，鐿0.5％，鋯0.3％，余量為鎂和不可避免的雜質(zhì)元素。

作為優(yōu)選的實施方式，所述雜質(zhì)元素包括：Fe、Cu、Si、Ni，各雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分比為：Fe≤0.005％，Cu≤0.0005％，Si≤0.005％，Ni≤0.0005％。

本發(fā)明的一種高成型性能微合金化鎂合金薄板的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、熔煉；

步驟二、鑄造；

步驟三、軋制；

步驟四、退火。

作為優(yōu)選的實施方式，步驟一的具體工藝參數(shù)如下：按照質(zhì)量百分比將配制好的工業(yè)純鎂、工業(yè)純鋅、鎂鐿中間合金、鎂鋯中間合金在電阻爐中進行熔煉，所述工業(yè)純鎂的加入溫度為500℃，所述工業(yè)純鋅和鎂鐿中間合金的加入溫度為730℃，所述鎂鋯中間合金的加入溫度為760℃，合金元素完全融化后，向合金熔體中持續(xù)通入高純氬氣10min進行除氣精煉，得到均勻的合金熔體。