[发明专利]一种提高镁合金板材强塑性的方法

说明书

本发明公开了一种提高镁合金板材强塑性的方法，其包括如下步骤：S1，对镁合金板进行固溶处理，得到固溶态镁合金板；对镁合金板进行固溶时效处理，得到时效态镁合金板；S2，将固溶态镁合金板和时效态镁合金板交替堆叠形成多层结构的层合板，且层合板最外层为时效态镁合金板，S3，对层合板进行挤压复合或轧制复合，得到成品。其能够同时兼顾镁合金材料的强度和塑性，工艺流程简单，适合大规模工业化应用。

技术领域

本发明涉及镁合金材料加工领域，具体涉及提高镁合金板材强塑性的方法。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度高、易回收、减振性好等优点，在航空航天、汽车、数码3C等领域具有广阔的应用前景。然而，常用镁合金是密排六方晶体结构，较铝、铜等面心立方结构金属来说，室温下可激活的滑移系少，导致其室温塑性差，特别是高强镁合金其均匀延伸率极低，超高强镁合金的抗拉强度可达500MPa以上，而延伸率通常仅为5％左右。这种强度和塑性的不平衡严重限制了镁合金的应用。为了克服这种强塑性倒置的难题，有些研究学者开始将注意力转移到镁合金的剧烈塑性变形上，比如：采用累积叠轧即ARB、等通道转角挤压即ECAP，高压扭转即HPT等方法制备了组织均匀细小的镁合金材料。尽管制备出的镁合金具有较高的强度，但是由于细小晶粒累积位错的有限性和其它的缺陷使得这些变形工艺制备的高强度镁合金材料大都存在很低的加工硬化能力。

近年来，一些研究学者开始在镁合金中添加稀土元素，一方面稀土元素的添加可以弱化镁合金的基面织构，提高镁合金的塑性变形能力；另一方面，稀土元素的添加形成的稀土相可以有效的钉扎晶界和位错，提高材料的强度。随着国内外广泛地开展相关的研究，合金化已经被证明是一种能够提高镁合金强度和塑性的有效方式。然而，需要指出的是，由于稀土元素高昂的价格，其添加也大大增加了开发高强度高塑性镁合金的成本，导致这些材料仅限于实验室研究阶段，难以实现大规模的工业制备。因此，有必要开发一种低成本且能够实现大批量制备兼顾强塑性的镁合金材料的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高镁合金板材强塑性的方法，其能够同时兼顾镁合金材料的强度和塑性，工艺流程简单，适合大规模工业化应用。

本发明所述的提高镁合金板材强塑性的方法，其包括如下步骤：

S1，对镁合金板进行固溶处理，得到固溶态镁合金板；对镁合金板进行固溶时效处理，得到时效态镁合金板；

S2，将固溶态镁合金板和时效态镁合金板交替堆叠形成多层结构的层合板，且层合板最外层为时效态镁合金板，

S3，对层合板进行挤压复合或轧制复合，得到成品。

进一步，所述S1中固溶处理的固溶温度为410～430℃，固溶时间为12～24h。

进一步，所述S1中时效处理的时效温度为160～220℃，时效时间为5～20h。

进一步，所述固溶态镁合金板和时效态镁合金板厚度相等；

或者，所述固溶态镁合金板和时效态镁合金板厚度根据成品力学性能要求进行调整。

进一步，所述S3中的挤压复合具体为：将层合板置于温度为220～350℃的挤压模具中保温5～10min后，进行挤压，挤压速度为4～10mm/s，挤压变形量为60～90％。

进一步，所述S3中的轧制复合具体为：轧制温度为200～480℃，轧制速度为0.2～20m/s，轧制变形量为30～80％。

进一步，所述的镁合金板为AZ系镁合金挤压板或轧制板。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。