[发明专利]一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法

说明书

本发明涉及一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，是对传统平直板挤压工艺的改进，包括弧形设计、变形前热处理和一次性挤压三个步骤。具体包括：首先根据镁合金轧机辊缝需求设计具有弧形弯曲的板材结构，然后将需要挤压的镁合金铸棒进行变形前热处理，固溶扩散第二相，最后使用设计好的弧形模具通过一次性挤压加工获得具有弧形结构的镁合金板材坯料。该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；并且该方法工艺简单、可靠，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，特别是涉及一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法。

背景技术

镁合金作为最轻的工程结构金属材料，具有比强度高、比刚度高、电磁屏蔽能力强、阻尼减震性好、导电导热性好及良好的再回收性等优点，在汽车、航天、通讯等领域轻量化、节能、环保等诸多方面得到日益广泛的应用。近年来，轧制变形生产的薄板组织细小，并且力学性能优异，成为备受人们关注的一种有效加工手段。然而，传统的轧制必须先将大尺寸的铸造合金通过初步开坯轧制成镁合金轧制机所需要的合金坯，有时为了满足工况需求，甚至要进行二次开坯或多道次开坯，成本较高。另外，开坯的合金材料通常为平直的板材，由于轧制过程中合金板主要受剪切力的作用，导致合金在轧制方向变形较大，而在垂直于轧制方向的横向幅宽增加较少。因此，提高宽幅成为镁合金轧制过程中的一个重要难题。另外，开坯板材经过轧制过程通常具有较高密度的孪晶等缺陷和较强的基面织构，限制了其在后续变形过程中的应用。因此，急需开发一种成本较低，并能有效提高镁合金板材幅宽的制备方法。本发明给出一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；该方法工艺简单、可靠，易于推广应用。

发明内容

本发明目的是提供一种工艺简单、可靠，且易于批量生产和推广应用的低成本提高镁合金宽幅的制备方法。该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题。

本使用发明解决其存在的问题所采用的技术方案是：

一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；该制备方法包括弧形设计、变形前热处理和弧形挤压三个步骤，具体步骤如下：

(1)弧形设计：根据镁合金轧机辊缝需求设计具有一定厚度的弧形板带材结构；

(2)变形前热处理：将需要挤压的铸造棒置入加热箱，在氩气保护下加热至200–430摄氏度保温3–20小时，热处理扩散第二相；

(3)一次性挤压：采用根据步骤(1)设计的弧形模具，将步骤(2)热处理好的镁合金进行一次性挤压加工，挤压温度为200-400摄氏度，获得具有弧形结构的镁合金板材坯料。

优选的，步骤(1)所述弧形板带材结构，其上圆弧长度≥下圆弧长度，结构两侧在厚度方向上可以是平直的，也可以是弧形过渡。

优选的，步骤(1)所述弧形板带材的上、下圆弧所在的圆半径可以相同，也可以不同；当上、下圆弧平行时，两者所在圆为同心圆，上圆弧半径＞下圆弧半径，并且两者的差值为弧形板材的厚度；当上、下圆弧不平行时，上圆弧半径≤下圆弧半径。

优选的，步骤(2)所述变形前热处理温度为300–425摄氏度，时间为4–15小时。