[發明專利]一種鎂合金薄板成卷整體熱處理裝置及方法

有效

• 申請號: 202010127915.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111088423B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 張舉;胡小東;趙紅陽;張萬順;盧艷青;王振敏
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C21D9/54
• 分類號: C21D9/54;C22F1/06
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪;陳晴梅

本發明涉及一種鎂合金薄板成卷整體熱處理裝置及方法，該方法包括以下步驟：1）將鎂合金坯料在張力條件下軋制成厚度小于1.0mm的板卷；2）將緊卷鎂合金板卷在散卷機上散卷；3）將散卷狀態的鎂合金薄板與托盤一起放入熱處理爐內進行常規熱處理或快速升溫或快速冷卻的處理；4）處理好的散卷鎂合金重新卷成鎂合金板卷。本發明可對散卷鎂合金卷板進行各種的急冷急熱處理或其它形式的熱處理，并能提高整卷鎂帶性能及均勻性，減少熱處理時間，節約能源，避免熱處理急冷急熱過程中產生的溫度應力。

技術領域

本發明涉及鎂合金板帶熱處理技術領域，尤其涉及一種鎂合金薄板成卷整體熱處理裝置及方法。

背景技術

鎂合金是實際工程應用中密度最低的金屬，且具有比強度高、切削加工性能好、阻尼能力強、電磁屏蔽性強等優良性能，它的應用范圍越來越廣，在汽車、電子和醫療衛生方面得到廣泛應用。但鎂合金晶體結構為密排六方結構，室溫變形時只有單一滑移系，塑性差，通常需要加熱一定溫度對其塑性加工，加工后會產生加工硬化、織構、孿晶等，造成強度上升塑性下降。因此塑性加工后的鎂合金板帶需要進行熱處理對其性能進行調控，以提高鎂合金的塑性成形能力，擴展其應用范圍。

軋制后的金屬板帶一般采用連續退火或罩式退火方式對材料的組織性能進行調控。連續退火需要較長的隧道爐，效率高，材料的均勻性好，但連續退火爐占用空間大，退火時間短，升溫降溫速度快，不適用于深沖用的材料。罩式退火是把帶卷放入退火爐中進行熱處理。如果帶卷層數較多厚度較大，其在處理過程中傳熱速度慢，需要較長的均溫時間，且內外層的溫度變化不一致，導致處理效率低，能耗大，但熱處理時間和溫度相對靈活，材料的深沖性能好。另外在一些特殊熱處理過程中，例如深冷處理時，如果需要將成卷的材料放入液氮中，需要控制溫降速度，不能直接把成卷的金屬直接放入到液氮液面以下，否則帶卷的外層金屬遇冷后收縮，而內層金屬還沒有開始溫降，則外層金屬的收縮會受到內層金屬的阻礙而產生較大的溫度應力。鎂合金熱膨脹系數大，大塊厚料在溫度應力的作用下容易造成破壞，所以目前鎂合金的深冷處理一般都是針對塊狀鎂合金板材或單件鑄態鎂合金。例如中國發明專利[201610429085.4]公開了一種鎂合金鑄錠變溫均勻化退火等溫冷卻處理方法，包括如下步驟：將鎂合金以10-20℃/min的速度升溫至410-440℃，在410- 440℃下保溫20-30小時，然后以40-50℃/min的速度降溫至120-170℃，并在120-170℃下保溫4-10小時。其發明所述的退火方式為罩式退火，且材料為鑄態鎂合金，加熱時間長，效率低，能耗大。另外對于厚重的坯料在熱處理時的升溫和降溫速度不能很快，且內外溫差大，易產生溫度應力。中國發明專利[201910182995.0]公開了一種卷尺用高精度超寬50鋼冷軋鋼帶及其生產方法，它包括以下步驟完成：鋼熱軋鋼帶；酸洗切邊；一次冷軋；一次退火；二次冷軋；松卷；二次退火；平整；涂油入庫等。為了避免在鋼卷在運輸和吊裝中散落，松卷采用四段階梯張力進行松卷，第一階段張力為20～23kN、第二階段張力為15～17kN、第三階段張力為11～13kN、第四階段張力為7～9kN。張力松卷可減少在熱處理時金屬層間的粘連問題，但各層金屬之間還是貼緊著的，整卷鋼材達到熱處理溫度的傳熱時間較長。

為了獲得良好的力學性能，軋制態鎂合金板帶有時需要進行高溫快速熱處理或急冷深冷處理，利用熱沖擊改善板材織構；另外為了防止因加熱時間過長而造成的晶粒長大，和帶卷內外層金屬再結晶時間不同造成的性能不均，開發一種工藝簡單且能綜合連續退火和罩式退火方式優點，能高質、高效、節能地完成各種熱處理，特別是滿足成卷進行急冷急熱處理要求的方法尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鎂合金薄板成卷整體熱處理裝置及方法，克服現有技術的不足，針對薄規格變形鎂合金板卷可實現效果均勻的急冷急熱快速熱處理，利用熱沖擊改善板材織構，防止因加熱時間過長而造成的晶粒長大，和帶卷內外層金屬再結晶時間不同造成的性能不均問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：