专利名称：镁合金超薄板材的成型方法
技术领域：
本发明涉及一种镁合金超薄板材的成型技术，属于材料加工工程中板材 加工制备技术领域。
技术背景随着汽车、家电、办公系统等轻量化需求和地球环保问题的日益紧迫，变形镁合金的开发和应用越来越受到关注。专家预测在未来10-15年镁合金板 材巿场将会达到15-20万吨。中国是镁的资源大国，镁矿储量世界第一，生产 大国和出口大国，连续九年产量和出口量世界第一，但不是镁的强国，因为 出口的是初级产品，而镁合金板材等深加工产品却要进口。目前，国内生产 宽幅(>500mm宽)镁合金板材的最小厚度仅为0.5mm，但某些精密的电子 电器领域、大功率镁阳极电池领域以及航空航天领域需要应用到厚度小于 0.5mm的超薄镁合金板材。制备镁合金超薄板材的困难在于镁属于密排六方晶体结构，塑性加工性 能差，普通轧制工艺不能制备0.5mm以下厚度的镁合金板材，而且普通轧制 的产品缺陷多，晶粒、晶界、杂质、过剩相和缺陷沿表面被大幅度拉长，产 生织构影响板材性能，板材中还会产生很大的残余应力。现急需一种新型的 成型工艺解决镁合金生产和扩大应用的瓶颈一…镁合金超薄板材的生产，满 足市场需求，将镁合金由初级加工向深加工领域推进。发明内容本发明的目的是提供一种制备0.1mmx500mmx500mm，厚度公差士O.Ol 的镁合金超薄板材的方法，该板材晶粒细小，组织均匀，缺陷少，基面织构 减弱，力学、耐腐蚀以及电化学等性能得到提高。具体包括以下步骤(1) 铸锭均匀化处理将铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时，对锭坯均匀化处理。(2) 铸锭热挤开坯将均匀化处理的锭坯直接热挤开坯。热挤开坯总变形量达到40%以上， 使铸态组织完全转变为变形组织，然后退火提高板坯塑性。(3) 横轧一纵轧工艺将热轧开坯后具有变形组织的板坯裁成所需宽度尺寸后，横向轧制。第 一次热轧变形量控制在20-30%之间，确保变形充分的同时减少板坯的开裂， 中间退火后纵向轧制。然后在热加工状态下多次进行横轧一纵轧一再横轧一 再纵轧操作，并辅以中间退火消除加工硬化，以保证板材组织成分均匀，最 终板材厚度至lmm。此工艺关键在于每道次变形量的控制和各道次轧制方向 的变化。(4) 超薄板冷轧工艺镁在室温下变形主要依靠基面{0001}<1150>滑移及锥面{10!2}<1011> 孪生。孪生成为室温变形中不可忽视的重要变形机制，为保证室温下孪生变 形不产生显微裂纹，冷轧板材每道次压下量为5%，两次中间退火之间的冷轧 总变形量控制在30%。冷轧后板材厚度0.1mm。此工艺的关键在于每道次变 形量的控制。(5) 板材矫平及精整将冷轧后的超薄板材进行矫平和精整，使板材规格为 0.1mmx500腿x500mm,厚度公差士O.Ol。本发明制成的0.1mmx500mmx500mm超薄镁合金板材具有晶粒细小，组 织均匀，缺陷少，基面织构减弱，力学、耐腐蚀以及电化学等性能得到提高。
图1为本发明的镁阳极超薄板材的成型工艺流程图；图2为本发明的镁阳极超薄板材的横轧一纵轧工艺示意图；图3为本发明制备的镁阳极超薄板材的显微组织；图4为本发明制备规格0.1mmX500mmX500mm的镁阳极超薄板材。下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明具体实施方式
实施例l本发明的成型工艺生产的镁动力电池阳极板材通过均匀化退火、挤压开 坯、多道次横向一纵向轧制、冷轧、矫平和精整而成，阳极镁合金板材的厚 度可以根据电池型号选取，最小厚度可达0.1mm，厚度公差士O.Ol。超薄镁合金阳极板材在熔炼出铸造锭坯的基础上，通过下列实施步骤完成。(1) 铸锭均匀化处理将铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时，对锭坯均匀化处理。(2) 铸锭热挤开坯将均匀化处理的锭坯直接热挤开坯。热挤开坯总变形量达到40%以上， 道次压下量15%左右，使铸态组织完全转变为变形组织，然后高温退火提高 板坯塑性。(3) 横轧一纵轧工艺将热挤开坯后具有变形组织的板坯裁成到所需宽度尺寸后，横向轧制。 第一次热轧变形量控制在20-30%之间，中间退火后改为纵向轧制。然后在热 加工状态下多次进行横轧一纵轧一再横轧一再纵轧操作，并辅以中间退火， 以保证最终板材组织成分均匀，厚度至lmm左右。(4) 特薄板冷轧工艺冷轧板材每道次压下量为5%左右，两次中间退火之间的冷轧总变形量控 制在30%左右。冷轧后板材厚度0.1mm。(5) 板材矫平及精整将冷轧后的超薄板材进行矫平和精整，使板材规格为 0.1mmx500mmx500mm,厚度公差士O.Ol。
权利要求
1、一种镁合金超薄板材成型方法，其特征在于包括以下步骤(1)铸锭均匀化处理将镁合金铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时，对锭坯均匀化处理；(2)铸锭热挤开坯将均匀化处理的锭坯直接热挤开坯，热挤开坯总变形量达到40％以上，然后退火提高板坯塑性；(3)横轧-纵轧工艺将热轧开坯后具有变形组织的板坯裁成所需宽度尺寸，在热加工状态下横向轧制，第一次热轧变形量控制在20-30％之间，中间退火后纵向轧制，此后在热加工状态下多次进行横轧-纵轧-再横轧-再纵轧操作，并辅以中间退火，将板材厚度轧至1mm；(4)超薄板冷轧工艺冷轧板材每道次压下量为5％，两次中间退火之间的冷轧总变形量控制在30％，冷轧后板材厚度0.1mm；(5)板材矫平及精整将冷轧后的超薄板材进行矫平和精整，使板材规格为0.1mm×500mm×500mm，厚度公差±0.01。
全文摘要
一种镁合金超薄板材成型方法，先将镁合金铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时，对锭坯均匀化处理，再直接热挤开坯，热挤开坯总变形量达到40％以上，然后退火；将热轧开坯后板坯裁成所需宽度尺寸，在热加工状态下横向轧制，第一次热轧变形量控制在20-30％之间，中间退火后纵向轧制，再在热加工状态下多次进行横轧-纵轧-再横轧-再纵轧，并辅以中间退火，将板材厚度轧至1mm；冷轧板材每道次压下量为5％，两次中间退火之间的冷轧总变形量控制在30％，冷轧后板材厚度0.1mm；最后对板材矫平及精整。板材晶粒细小，组织均匀，缺陷少，基面织构减弱，力学、耐腐蚀以及电化学等性能得到提高。
文档编号B21B37/16GK101274332SQ20081003066
公开日2008年10月1日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者琨 余, 艳 冯, 王日初, 黎文献 申请人:中南大学