[發(fā)明專利]一種鎂合金薄板及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011218611.5
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112481534A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉海平;曾鋼;劉潤芳;肖宏超;程銳
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙新材料產(chǎn)業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;B21C37/02;C22F1/06
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42235
• 代理人: 李恭渝

本發(fā)明旨在提供一種鎂合金薄板的制備方法，選用的鎂合金質(zhì)量百分比成分為Al：3.5?5.0％，Zn：2.0?3.5％，Al含量與Zn含量總和為：6％≤Al+Zn≤8％，Mn：0.1?0.8％，RE：0.01?0.80％，Ca：0.001?0.090％，其他不可避免的雜質(zhì)元素，余量為鎂，所述的RE指的是稀土元素。針對新型的Mg?Al?Zn合金體系，開發(fā)出與之匹配的軋制工藝，制備出了低各向異性中高強度的鎂合金薄板，對推廣鎂合金的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鎂合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種鎂合金薄板的制備方法，以及由該方法制備得到的鎂合金薄板。

背景技術(shù)

鎂合金是實際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度僅為鋁合金的2/3、鋼鐵的1/4，同時鎂合金具有比強度比剛度高、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽及阻尼減震性能優(yōu)、易于機加工等優(yōu)勢。鎂合金由于具有顯著的低密度特征，是一種理想的輕量化結(jié)構(gòu)材料，在航空航天、汽車、軌道運輸、3C等領(lǐng)域具有非常廣大的市場。

但是純鎂絕對強度偏低，通常需要采用合金化的方法，向純鎂中添加Al、Zn、Ca、Mn或稀土元素等合金化元素來增加純鎂的強度，如向純鎂中加入適當(dāng)含量的Al、Zn元素能有效提高鎂合金的力學(xué)性能和加工性能，這也是Mg-Al-Zn系鎂合金成為最常用商用鎂合金的重要原因之一，但合金元素Al、Zn的比例對鎂合金力學(xué)性能及加工變形的影響很大。

通過前期研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)Al、Zn元素的含量，并向其中加入Gd、Y等稀土元素，可以得到一種新型高延展性中強鎂合金，經(jīng)過變形加工后抗拉強度、屈服強度、延伸率等性能優(yōu)異，且成本較低，性價比高。

軋制是鎂合金板材，尤其是大寬幅薄板材的主要生產(chǎn)方式。而軋制板材沿軋制方向存在明顯的軋制織構(gòu)，導(dǎo)致板材各向異性突出，影響板材的后續(xù)加工使用。且針對不同的合金體系，軋制工藝區(qū)別較大，軋制工藝的細(xì)微差別對于產(chǎn)品的性能影響巨大。因此，針對新型的Mg-Al-Zn合金體系，開發(fā)出與之匹配的軋制工藝，制備出了低各向異性中高強度的鎂合金薄板，對推廣鎂合金的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種針對新型Mg-Al-Zn合金體系的鎂合金薄板軋制工藝，解決了板材成型過程中各向異性嚴(yán)重、易開裂的問題，為后續(xù)使用提供品質(zhì)保證。

本發(fā)明提供一種鎂合金薄板的制備方法，選用的鎂合金質(zhì)量百分比成分為Al：3.5-5.0％

Zn：2.0-3.5％

Al含量與Zn含量總和為：6％≤Al+Zn≤8％

Mn：0.1-0.8％

RE：0.01-0.80％

Ca：0.001-0.090％

其他不可避免的雜質(zhì)元素，余量為鎂。

所述的RE指的是稀土元素。

制備過程包括以下步驟：

1.采用半連續(xù)鑄造，制得鎂合金鑄棒；

2.鑄棒均勻化退火后加工得到錠坯；

3.錠坯在350-420℃進行擠壓開坯，下料得到方坯；

4.方坯在350-450℃進行多道次、多向、大壓下量熱軋，得到鎂合金軋板；

5.鎂合金軋板在170-220℃保溫3-15h熱壓平處理，冷卻。

進一步地，所述鎂合金材料包含F(xiàn)e、Si、Cu、Ni等不可避免的雜質(zhì)元素，其中Fe≤0.005％，Si≤0.05％，Cu≤0.005％，Ni≤0.005％，雜質(zhì)總含量不超過0.1％。

進一步地，所述合金成分Al的質(zhì)量百分比為4.0-5.0％。