[发明专利]一种改变镁合金板材织构的装置

说明书

本发明公开了一种改变镁合金板材织构的装置，包括异步轧辊、导向模具和弯曲模具；异步轧辊包括上轧辊和下轧辊，两者构成异步热轧通道；导向模具包括导向上模和导向下模，导向上模下端面和导向下模上端面构成曲线型导向通道，导向通道入口与异步热轧通道出口平滑过渡；弯曲模具包括弯曲上模和弯曲下模，弯曲上模下端面和弯曲下模上端面构成弯曲通道，弯曲通道入口与导向通道出口平滑过渡；弯曲通道的转角角度为100~130°，转角半径为6~10mm，利用异步轧辊与镁合金板材之间的摩擦力使镁合金板材依次通过导向通道和弯曲通道。其能够实现镁合金板材由典型的基面织构转变为非基面织构，提高生产效率，降低成本，适用于多种不同类型的镁合金板材的制备加工。

技术领域

本发明涉及镁合金板材塑性变形，具体涉及一种改变镁合金板材织构的装置。

背景技术

变形镁合金板材由于具有低密度、高的比强度和比刚度、阻尼减震性能好等诸多优点，可用作笔记本电脑、手机、家用电器等产品的壳体，具有巨大的市场需求和应用前景。然而较差的室温成形性能一直是限制变形镁合金板材应用的瓶颈问题，其根源在于：镁合金板材在普通轧制变形时容易形成强烈的基面织构，具有基面织构的镁合金板材在二次成形时，基面滑移系因处于硬取向而难以启动。特别是当沿板材法向ND方向施加压应力时，拉伸孪生也不能发生，使成形性能进一步恶化。因此，削弱板材基面织构、甚至改变板材织构类型是提高镁合金板材后续塑性变形能力的重要手段。

研究表明，高温轧制可以有效地激活非基面位错，使得在退火过程中形核的再结晶晶粒具有随机取向，从而有助于镁合金板材基面织构的弱化，在一定程度上提高板材的室温成形性能。此外，异步轧制由于上下两轧辊的线速度有差异，会在板材中产生搓轧力，可以在一定程度上使镁合金板材的晶粒发生偏转，但是其偏转角度通常在±15º以内，因此，异步轧制镁合金板材仍表现为基面织构特征。有学者研究发现，多道次弯曲变形不仅可以细化晶粒，还可以减弱基面织构强度。但是，需要说明的是，利用以上塑性加工工艺仍难以摆脱基面织构的束缚。

为了进一步改进镁合金板材织构，国内外学者将大应变剪切变形引入到模具或装置中，从而开发出了一些新的大塑性变形工艺。目前，最为典型的是等径角挤压（ECAP）、等径角轧制（ECAR）工艺，他们都是通过转角处的大应变剪切变形，使晶粒发生偏转，从而改变织构。其中，ECAR对于制备大尺寸薄板有非常显著的优势。但采用ECAR工艺研制高塑性变形镁合金板材时存在一些问题：1、由于模具中引入大应变剪切变形，对设备能力、模具材质和性能的要求较高；2、由于大应变剪切变形对镁合金板材的塑性有较高要求，一般只适用于塑性相对较好的、强度较低的镁合金板材，而对于高强度镁合金板材，通常难以顺利完成ECAR变形过程；3、为了更好地改善镁合金板材的织构，通常需要多道次循环ECAR变形，导致模具反复拆装，从而生产效率显著降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种改变镁合金板材织构的装置，其结构简单，能够实现镁合金板材由典型的基面织构转变为非基面织构，提高生产效率，降低成本，适用于多种不同类型的镁合金板材的制备加工。

本发明所述的改变镁合金板材织构的装置，包括异步轧辊、导向模具和弯曲模具；所述异步轧辊包括上下平行设置的上轧辊和下轧辊，构成异步热轧通道；所述导向模具包括导向上模和导向下模，导向上模前端设有与上轧辊对应配合的第一避让缺口，导向下模前端设有与下轧辊对应配合的第二避让缺口，导向上模下端面和导向下模上端面构成曲线型导向通道，导向通道曲率与异步热轧通道出口处的镁合金板材翘曲曲率相同，导向通道入口与异步热轧通道出口平滑过渡；所述弯曲模具包括弯曲上模和弯曲下模，弯曲上模下端面和弯曲下模上端面构成弯曲通道，弯曲通道入口与导向通道出口平滑过渡；所述弯曲通道的转角角度为100~130°，转角半径为6~10mm，利用异步轧辊与镁合金板材之间的摩擦力使镁合金板材依次通过导向模具的导向通道和弯曲模具的弯曲通道。

进一步，所述导向通道的入口角度根据上轧辊和下轧辊的异速比确定。