[发明专利]一种镁合金薄板的生产方法

说明书

本发明公开了一种用于制备高强高塑性镁合金薄板的生产方法，包括将镁合金粉末压制成型、烧结、烧结坯表面处理、烧结坯连续热轧+叠层热轧、热轧整形+退火、精整切边；所述烧结坯表面处理是指在轧制前对表面进行打磨处理，以去除表面的污物和氧化皮，并对打磨后的样品表面涂一层耐热树脂。本发明所述的一种镁合金薄板的生产方法，与铸轧镁合金板材的生产方法相比，单道次变形量大，且无需进行中间退火，极大的缩短了镁合金板材的生产流程，同时通过叠层轧制使烧结态镁合金板材的组织致密性更高，晶粒更加细小，突破了粉末冶金材料的尺寸限制，所得到的镁合金板材强塑性优异，具有良好的综合性能，抗拉强度≥330MPa，延伸率≥20％。

技术领域

本发明涉及镁合金的粉末冶金制备和薄板的加工方法的技术领域，具体涉及一种高强度镁合金薄板的加工方法。

背景技术

镁及镁合金自身所具有的极低的密度、高比强度和比刚度、极大的存储量以及较好的可回收利用性能逐渐被人们关注并越来越重视。被应用在航空、汽车工业和电子3C等广阔领域内，镁合金逐渐表现出代替钢铁材料、铝基合金及工程塑料等结构材料的潜质。

然而，镁合金材料自身也存在一些缺点，使其在承重结构件领域内的应用范围受到了一定程度的限制。因此，变形镁合金材料的研究与开发就显得尤为重要，提高变形镁合金材料的力学性能成了人们关注的热点。

目前，镁合金板材是镁合金型材中较为主要的一种，传统的镁合金板材主要是通过浇铸法得到镁合金铸锭后进行热轧来制备的，而铸态镁合金的组织不均匀，晶粒也较为粗大，使得镁合金的强塑性较差，同时热轧过程中的道次变形量较小，且需要进行中间退火；而采用粉末冶金工艺和热轧工艺相结合很好的解决了上述问题，使得镁合金的强塑性明显提升，道次变形量大幅度提升，且无需进行中间退火，提高了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备高强度高塑性镁合金薄板的制备工艺，该工艺利用粉末冶金法制备出具有细晶结构的镁合金块体，再通过热轧变形进一步细化晶粒，得到强塑性优良的粉末冶金镁合金板带材，其组织、成分既具有粉末冶金材料的优势，又具有铸态合金的致密性和高强度高速性。

在本发明的研发过程中，遇到最难以解决的问题为如何获得高质量具有大尺寸的粉末冶金镁合金板带材，并如何防止热轧过程中镁合金表面发生氧化，以及如何得到高成品率、高质量的产品。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案(如图1所示)，包括将镁合金粉末压制成型、烧结、烧结坯表面处理、烧结坯连续热轧+叠层热轧、热轧整形+退火、精整切边；

所述镁合金粉末的压制成形是在单柱、双柱或四柱液压机上用不锈钢模具进行压制成形；

所述烧结是在真空热压炉中进行烧结；

所述烧结坯表面处理是指在轧制前对表面进行打磨处理，以去除表面的污物和氧化皮，并对打磨后的样品表面涂一层耐热树脂以防止样品被氧化；得到厚度为100-500微米的耐热树脂层；

所述连续热轧+叠层热轧是在二辊或四辊轧机上进行轧制；所述热轧整形+退火是在轧辊加热的两辊或四辊轧机上一步完成；所述精整切边是在裁板机上对参差不齐的轧板边缘进行裁剪。

本发明一种镁合金薄板材的生产方法，所述的镁合金粉末粒度为10-165微米，优选为47-74微米，粉末形貌为球形、近球形或不规则形。

所述的镁合金粉末压制成形的压力为200-600MPa；保压时间为6-20s。

镁合金粉末压制成形所得压坯的厚度为1-15mm。

镁合金粉末压制成形所得压坯形状为正方形或者长方形。