[发明专利]一种利用曲面界面结构调控镁合金板材织构的挤压方法

说明书

本发明公开了一种利用曲面界面结构调控镁合金板材织构的挤压方法，步骤如下，1）将两块镁合金基材以内外嵌套方式组合成圆柱形坯料并固定好，其中位于内部的基材构成芯材，位于外面的基材构成包材，两块镁合金基材的结合面具有相同或者相应的曲面界面结构；2）将组合成的圆柱形坯料在热挤压温度下进行挤压加工成板材。本发明镁合金在复合挤压过程中界面处于不同于传统挤压加工过程中的非对称的应力状态，这种应力状态可以导致晶粒取向发生不同程度的偏转，最终弱化镁合金组元的基面织构，有利于提升挤压板材的二次成型能力。

技术领域

本发明涉及镁合金板材，具体涉及调控镁合金挤压板材织构的方法，属于镁合金加工技术领域。

背景技术

镁合金具有低密度、比强度比刚度高、阻尼减震性能好、热扩散系数大，易于切屑加工、易于回收等优点。镁合金这种高强低质的特点使其广泛应用于汽车，航空航天及电子产品等领域。挤压是目前镁合金板材最常见的加工方式之一。镁合金挤压后显示出良好的性能，提高镁合金的强度和塑性。而且，相比于其他加工方式来说挤压可以一次成型，加工效率高。另外，挤压加工方式可以生产形状不同的型材，管材和棒材，挤压工艺灵活性较强。

虽然挤压是镁合金板材主要加工方法之一，但是常规的挤压加工后板材会出现较强的基面织构，降低了板材的冲压成型性能。如何进一步提升挤压板材的二次成型能力，通过新型技术开发弱化挤压板材的基面织构成为一个亟待解决的关键问题。

发明内容

针对上述挤压板材出现强织构的问题，本发明提出了一种调控镁合金板材织构的挤压方法，本方法引入新型复合界面结构可以在基材复合挤压后有效地偏转挤压板材织构，本方法简单、易行，且可规模化加工，能弱化镁合金组元的基面织构，有利于进一步提升挤压板材的二次成型能力。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种利用曲面界面结构调控镁合金板材织构的挤压方法，步骤如下，

1）将两块镁合金基材以内外嵌套方式组合成圆柱形坯料并固定好，其中位于内部的基材构成芯材，位于外面的基材构成包材，包材为圆筒形；两块镁合金基材的结合面具有相同或者相应的曲面界面结构；

2）将组合成的圆柱形坯料在热挤压温度下进行挤压加工成板材。

步骤2）的挤压温度为200-500℃。

步骤1）的基材为同种镁合金或异种镁合金，基材为铸态。

包材内壁和芯材表面从任意横截面观察，呈相同的n角星形或者梅花形曲面,n为3-8的自然数。

基材表面的曲面界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挤压复合界面，最终导致挤压板材中的镁组元的晶粒取向偏离板材法向（ND），弱化强基面织构。图3为梅花形复合界面的有限元模拟图，可以看出镁合金在复合挤压过程中界面处于不同于传统挤压加工过程中的非对称的应力状态，这种应力状态可以导致晶粒取向发生不同程度的偏转，最终弱化镁合金组元的基面织构，有利于提升挤压板材的二次成型能力。

附图说明

图1-本发明六角星形界面、梅花形界面结构示意图。

图2-本发明梅花形界面结构和常规结构复合挤压时界面处应力状态的有限元分析模拟对比图。其中图2( a) 为本发明梅花形界面结构复合挤压时界面处应力状态的有限元分析模拟图，图2( b) 为常规界面结构复合挤压时界面处应力状态的有限元分析模拟图。

图3-本发明梅花形复合界面得到的镁合金挤压板材和常规镁合金挤压板材基面织构对比示意图。其中图3( a) 为本发明梅花形复合界面的镁合金挤压板材基面织构示意图，图3( b) 为常规镁合金挤压板材基面织构示意图。