[发明专利]一种镁基复合板材及调控镁基复合板材织构的轧制方法

说明书

本发明公开了一种镁基复合板材及调控镁基复合板材织构的轧制方法，其中镁基复合板材，由上下叠放的至少两块基材轧制而成，相邻两块基材的结合面为曲面结构。轧制方法如下，1）将两块或多块基材上下叠放，最下层基材的上表面、最上层基材的下表面、如果有中间基材则中间基材的上下表面为由平行沟槽和沟槽间的凸起构成的相同的曲面结构；任意一基材曲面上的沟槽与与之结合的相邻基材曲面上的凸起对应且互相扣合放置；2）通过热轧方式将所有基材轧制在一起，轧制沿着基材沟槽方向进行。本发明有利于提升复合板材后续轧制变形能力或冲压变形能力。本轧制方法成本低廉、流程简单，且可规模化加工。

技术领域

本发明涉及镁合金板材，具体涉及调控镁基复合板材织构的轧制方法，属于镁合金加工技术领域。

背景技术

异种金属复合板材可以充分利用不同金属各自优势，获得具有良好综合性能的板材。镁合金是目前已知最轻的结构材料，具有密度低、比强度、比刚度高、阻尼减震性能好、热扩散系数大、易于机加工和易于回收等特点。镁合金轻质高强的特点使镁基的复合板材（如Mg/Al、Mg/Ti等）成为结构减重的首选材料，在航空航天、交通工具和电子产品中具有广阔的应用前景。

镁基复合板材主要制备方法包括轧制复合、扩散复合和爆炸复合等。其中轧制复合是一种高效且可规模化加工的方法，可以显著降低板材的制备加工成本，是应用最为广泛的镁基复合板制备方法之一。传统的镁基复合板材轧制复合所用的基材均为平板。由于镁合金轧制加工过程中极易产生强基面织构，复合轧制板材中镁组元通常具有强基面织构，极大限制了复合板材的后续轧制成形或冲压成型能力。开发新型轧制复合技术来弱化镁组元的基面织构是亟待解决的关键问题，对于提升镁基复合板材质量和降低加工成本具有重要意义。

发明内容

针对现有镁基复合板轧制技术存在的上述不足，本发明提出一种镁基复合板材及调控镁基复合板材中镁组元织构的轧制方法，本方法能弱化镁合金组元的基面织构，提升板材后续轧制成形或冲压成型性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种镁基复合板材，由上下叠放的至少两块基材轧制而成，从叠放板材任意横截面观察，相邻两块基材的结合面为曲面结构。

所述曲面结构在横截面上的投影为锯齿形、波浪形或者正弦曲线。

一种调控镁基复合板材织构的轧制方法，步骤如下，

1）将两块或多块基材上下叠放，最下层基材的上表面、最上层基材的下表面、如果有中间基材则中间基材的上下表面为由平行沟槽和沟槽间的凸起构成的相同的曲面结构；任意一基材曲面上的沟槽与与之结合的相邻基材曲面上的凸起对应且互相扣合放置；

2）通过热轧方式将所有基材轧制在一起，轧制沿着基材沟槽方向进行。

步骤2）的轧制温度为200-500℃，轧制复合变形量为30-70%。

步骤1）的基材为同种镁合金或异种镁合金或镁合金与非镁合金金属（如铝合金等），基材为铸态或轧制态。

所述由沟槽和凸起构成的基材曲面结构在横截面上的投影为锯齿形、波浪形或者正弦曲线。

基材表面的曲面结构通过铸造方法获得，或者通过机械加工获得。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过设计一种新型的轧制界面，使得镁基材在轧制过程中受到不同于传统平板轧制的应力状态。曲面结构使上下镁基材受到沿不同方向且大小不一的力的作用（如图2所示），使最终复合板中镁组元的基面织构偏离板材法向（ND）。此种织构类型有利于提升复合板材后续轧制变形能力或冲压变形能力。本轧制方法成本低廉、流程简单，且可规模化加工，为高性能镁基复合板材的轧制复合提供了一种新的解决方案。

附图说明