一种制备镁合金板材的方法

本申请涉及金属塑性加工，例如涉及一种制备镁合金板材的方法。

背景技术：

1、目前，高性能镁合金作为目前工程应用领域最轻的金属结构材料，可以满足航空航天、国防军工等领域中长期减重计划要求，具有广阔的应用前景。目前，镁合金的主要成形方法为铸造成形，传统的铸造方法比较成熟，近年来也取得了较大的进展。不过，采用铸造工艺制得镁合金产品内容易产生铸造缺陷，如缩松、缩孔、夹杂、成分偏析、晶界集中分布的脆性粗大第二相等，性能较差，且结构零件的形状具有一定的局限性。相比之下，变形镁合金的组织更均匀，晶粒大小可控，通过锻造、冲压、挤压、轧制和拉拔等塑性加工方法进行生产，可以生产尺寸多样的板、棒、管型材及锻件产品等，而轧制成材率及生产效率高，在工业生产中具有更大的发展潜力。其中，zk系合金是最常用的变形镁及镁合金牌号之一，具有优异的力学性能及耐蚀性，在航空航天、电子工业、交通运输等领域具有广泛的应用，但是目前采用常规轧制方法提高zk系合金性能的相关研究仍不完善。

2、在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：

3、常规轧制镁合金板材，特别是轧制厚度在8mm以下的镁合金薄板，通常采用中温(200℃左右)多道次轧制或高温(300℃以上)单道次轧制累积大应变来获得再结晶细晶组织。在中温多道次轧制中，单道次压下量小于30％，且道次之间需要进行多次回炉退火，导致整体工序复杂且耗时较长，板材轧制成形效率低，生产成本高，极大限制了镁合金薄板的大规模应用，而过高的轧制温度会导致轧制板材的晶粒长大从而不利于板材综合力学性能的提升。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

2、本公开实施例提供了一种制备镁合金板材的方法，为确定单道次轧制镁合金板材的最佳热处理工艺参数提供依据，以期获得高性能镁合金及实现批量化生产。

3、在一些实施例中，所述制备镁合金板材的方法，包括：

4、对镁合金的坯料进行固溶处理，并将固溶处理后的坯料切割成待轧制尺寸的样品；

5、将待轧制的样品进行预热处理，预热温度为100℃-250℃，保温时间为15min-30min；

6、将预热后的样品推送至轧辊进行单道次轧制，轧制温度为100℃-250℃，轧制压下量为40％-75％，得到镁合金板材。

7、可选地，在将预热后的样品推送至轧辊处进行单道次轧制之后，还包括：

8、将轧制后得到的镁合金板材进行冷水淬火。

9、可选地，在进行固溶处理的过程中，固溶温度为390℃-420℃，固溶时间为22h-26h，水冷。

10、可选地，所述预热温度与轧制温度保持相同。

11、可选地，所述轧辊的转速为70mm/s-85mm/s。

12、可选地，所述镁合金的坯料为zk60a镁合金。

13、可选地，所述镁合金板材的平均晶粒尺寸为1.5μm-2.0μm，屈服强度大于250mpa，抗拉强度大于310mpa，延伸率为5％-16％：

14、本公开实施例提供的一种制备镁合金板材的方法，可以实现以下技术效果：

15、本申请采用中低温100℃-250℃作为轧制温度，较传统高温轧制节约耗能；单道次变形量控制在40％-75％，无中间退火过程，生产效率高，较低的温度有利于细化晶粒，大变形量可促使动态再结晶发生，轧后板材易于形成细小的再结晶等轴晶粒和未再结晶拉长晶粒组成的混晶组织，获得兼具高强度和高塑性镁合金，提高合金综合力学性能。

16、以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

技术特征：

1.一种制备镁合金板材的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将预热后的样品推送至轧辊处进行单道次轧制之后，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行固溶处理的过程中，固溶温度为390℃-420℃，固溶时间为22h-26h，水冷。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热温度与轧制温度保持相同。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述轧辊的转速为70mm/s-85mm/s。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述镁合金的坯料为zk60a镁合金。

7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述镁合金板材的平均晶粒尺寸为1.5μm-2.0μm，屈服强度大于250mpa，抗拉强度大于310mpa，延伸率为5％-16％。

技术总结
本申请涉及金属塑性加工技术领域，公开制备镁合金板材的方法，包括：对镁合金的坯料进行固溶处理，并将固溶处理后的坯料切割成待轧制尺寸的样品；将待轧制的样品进行预热处理，预热温度为100℃‑250℃，保温时间为15min‑30min；将预热后的样品推送至轧辊进行单道次轧制，轧制温度为100℃‑250℃，轧制压下量为40％‑75％，得到镁合金板材。本申请采用中低温100℃‑250℃作为轧制温度，较传统高温轧制节约耗能；无中间退火过程，生产效率高，较低的温度有利于细化晶粒，大变形量可促使动态再结晶发生，轧后板材易于形成细小的再结晶等轴晶粒和未再结晶拉长晶粒组成的混晶组织，获得兼具高强度和高塑性镁合金，提高合金综合力学性能。

技术研发人员：李荣广,肖翔,刘博书,张行,李姗姗,李景仁,吴迪
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15