一种镁合金板材及改善其各向异性的异步角轧工艺

本发明涉及金属轧制，具体为一种镁合金板材及改善其各向异性的异步角轧工艺。

背景技术：

1、轧制既能实现镁合金板材的连续化生产，也能一定程度上提高其综合性能，是制备镁合金板材最经济有效的方法。然而，镁合金为密排六方结构，独立滑移系要比具有体心立方和面心立方晶体结构的材料少，导致板材轧制变形过程中成形性差；另外，常规轧制方法轧后板材各向异性强，后续成形性差，开裂严重，材料利用率低；因此，研究和改进镁合金的轧制工艺和方式，提高其轧制成形性，以得到力学性能优良、二次成形性好的板材是现在急需解决的问题。采用异步轧制引入剪切应变，通过异步比、变形温度、变形量、轧制路径调整进行织构、晶粒尺寸和第二相尺寸及其分布的调控，可有效改善镁合金板材的综合力学性能，但异步轧制仅改变了板材厚度方向上变形的对称性，无法从根本上消除基面织构。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种镁合金板材及改善其各向异性的异步角轧工艺，采用同时改变板材厚度和宽度方向上变形对称性的异步角轧工艺，使得轧制后的镁合金的晶粒明显细化，织构强度显著降低，有效改善板材的各向异性。

2、根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

3、一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，包括如下步骤：

4、s1、采用异步轧机对待轧制板材按照轧制规程的第一方向进行第一次角轧；轧制规程的第一方向为：以板材中心为圆点，板材在其水平方向平面内，由初始位置逆时针旋转第一旋转角度；

5、s2、将轧制后的板材进行退火处理；

6、s3、采用异步轧机将退火后的板材再按照轧制规程的第二方向进行第二次轧制；轧制规程的第二方向为：以板材中心为圆点，板材在其水平方向平面内，由第一次角轧后的方向顺时针旋转第二旋转角度。

7、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s1中，第一次角轧时异步轧机的轧辊温度为150~200℃。

8、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s1中，第一次角轧的温度为300~450℃，第一次角轧时异步轧机的上下异步比l1满足1.0＜l1≤2.0，第一次角轧的压下量为10~30%。

9、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s1中，第一旋转角度为10~40°。

10、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s1中，初始位置为板材的边长的方向与轧制方向平行的位置。

11、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s2中，退火温度为300~450℃，退火时间为10~30min。

12、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s3中，第二次角轧时异步轧机的轧辊温度为150~200℃。

13、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s3中，第二次角轧的温度为300~450℃，第二次角轧时异步轧机的上下异步比l2满足1.0＜l2≤2.0，第二次角轧的压下量为10~30%。

14、作为本发明所述的一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺的优选方案，其中：所述步骤s3中，第二旋转角度为20~80°。

15、为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

16、一种镁合金板材，采用上述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺制备得到，所述镁合金板材的平均晶粒尺寸≤7.5μm，基面织构强度≤14.8。

17、本发明的有益效果如下：

18、本发明提出一种镁合金板材及改善其各向异性的异步角轧工艺，采用异步轧机对待轧制板材按照轧制规程的第一方向进行第一次角轧；将轧制后的板材进行退火处理；采用异步轧机将退火后的板材再按照轧制规程的第二方向进行第二次轧制；本发明的异步角轧轧制方法，使异步轧制的剪切力同时在厚度与宽度方向均为非对称施加，在厚度方向和宽度方向都为均匀组织，有效细化了晶粒和优化了组织结构，弱化了基板织构，改善了板材的各向异性，制备得到的镁合金板材的平均晶粒尺寸≤7.5μm，基面织构强度≤14.8。

技术特征：

1.一种改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s1中，第一次角轧时异步轧机的轧辊温度为150~200℃。

3.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s1中，第一次角轧的温度为300~450℃，第一次角轧时异步轧机的上下异步比l1满足1.0＜l1≤2.0，第一次角轧的压下量为10~30%。

4.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s1中，第一旋转角度为10~40°。

5.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s1中，初始位置为板材的边长的方向与轧制方向平行的位置。

6.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s2中，退火温度为300~450℃，退火时间为10~30min。

7.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s3中，第二次角轧时异步轧机的轧辊温度为150~200℃。

8.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s3中，第二次角轧的温度为300~450℃，第二次角轧时异步轧机的上下异步比l2满足1.0＜l2≤2.0，第二次角轧的压下量为10~30%。

9.根据权利要求1所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺，其特征在于，所述步骤s3中，第二旋转角度为20~80°。

10.一种镁合金板材，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的改善镁合金板材各向异性的异步角轧工艺制备得到，所述镁合金板材的平均晶粒尺寸≤7.5μm，基面织构强度≤14.8。

技术总结
本发明属于金属轧制技术领域，具体为一种镁合金板材及改善其各向异性的异步角轧工艺，采用异步轧机对待轧制板材按照轧制规程的第一方向进行第一次角轧；将轧制后的板材进行退火处理；采用异步轧机将退火后的板材再按照轧制规程的第二方向进行第二次轧制；本发明的异步角轧轧制方法，使异步轧制的剪切力同时在厚度与宽度方向均为非对称施加，在厚度方向和宽度方向都为均匀组织，有效细化了晶粒和优化了组织结构，弱化了基面织构，改善了板材的各向异性，制备得到的镁合金板材的平均晶粒尺寸≤7.5μm，基面织构强度≤14.8。

技术研发人员：刘光明,王晨泽,潘丽芳,李萌威,刘赞,马立峰
受保护的技术使用者：太原科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21