CN105234173A - 改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，对镁合金开坯板进行降温连续轧制，其中开轧温度为250-500℃，连续轧制次数为2-8道次，单道次压下量为2-20％；连续轧制后进行200-450℃中间退火，退火时间为1-60min，然后重复前述的降温连续轧制，直至镁合金板材的厚度达到所需的尺寸。本发明通过降温连续轧制技术，使镁合金板带在轧制过程中能够同时开启基面滑移、锥面滑移、孪生以及晶界滑移，同时，连续轧制过程有利于晶粒累积协调偏转，基面织构发生倾转，减弱了基面织构，结合退火工艺实现了镁合金板带材晶粒尺寸可控，显著提高了镁合金的力学性能。

Description

改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法
技术领域
本发明涉及一种改善镁合金板带材组织织构和力学性能的加工方法，特别是一种改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法。
背景技术
镁合金作为最轻的金属结构材料，具有高的比强度、比刚度、良好的导热、导电性，以及阻尼减震、电磁屏蔽、容易回收等优点，在汽车、电子通信、节能减排、减重等领域具有广泛的工业应用前景。轧制是生产金属材料板带材的一种高效、低成本的塑性加工方式。金属合金板带材不仅是塑性加工制品，同时还可作为二次加工的原材料。因此，开发低成本、高品质的镁合金板带材，对镁合金的工业应用具有重要的意义。
然而，由于纯镁及其合金为密排六方晶体结构，且c/a轴比接近1.63，导致其在较低的温度(温度低于498K)时，主要是<a>滑移启动，独立的滑移系少，室温附近的塑性变形主要靠孪生来协调，塑性变形能力差。传统轧制的镁合金板材在轧制过程中道次压下量小，易边裂，成品率低，道次间需要频繁进行中间退火，板材制备成本较高。同时，热轧开坯板通常形成很强的基面织构，即晶粒基面与板材轧面相平行，从而导致成品板材具有较强的各向异性，后续加工变形以及应用就会受到很大的限制。因此，弱化镁合金板带材基面织构，降低其力学各向异性、改善其塑性成形能力的加工方法是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法。本发明通过采用降温连续轧制技术来控制镁合金板带材终轧板的基面织构，达到弱化基面织构，结合退火工艺实现镁合金板带材晶粒细化和力学性能提高的目的。
本发明的技术方案：一种改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，对镁合金开坯板进行降温连续轧制，其中开轧温度为250-500℃，连续轧制次数为2-8道次，单道次压下量为2-20％；连续轧制后进行200-450℃中间退火，退火时间为1-60min，然后重复前述的降温连续轧制，直至镁合金板材的厚度达到所需的尺寸。
前述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，所述的开轧温度为300-400℃，所述的连续轧制次数为2-6次，单道次压下量为3-15％，所述的中间退火温度为250-400℃，退火时间为5-45min。
前述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，所述的开轧温度为350-400℃，所述的连续轧制次数为2-4次，单道次压下量为5-10％，所述的中间退火温度为350℃，退火时间为15-30min。
前述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，所述的降温连续轧制方式为同步轧制或异步轧制，轧制路径为单向轧制、交叉轧制或多向轧制。
前述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，所述降温连续轧制方式为异步轧制。
前述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，所述异步轧制的异速比为1.1-1.5。
前述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，所述异步轧制的异速比为1.5。
本发明的有益效果：本发明通过降温连续轧制技术，使镁合金板带在轧制过程中能够同时开启基面滑移、锥面滑移、孪生以及晶界滑移，同时，连续轧制过程有利于晶粒累积协调偏转，基面织构发生倾转，减弱了基面织构，结合退火工艺实现了镁合金板带材晶粒尺寸可控，显著提高了镁合金的力学性能。
申请人进行了下列实验，可证明本发明具有效的效果：
本发明共有3个实施例，均对相同状态的AZ31B镁合金热轧板坯利用本发明的方法进行轧制加工。热轧板坯的初始基面织构强度最大值为7.795(图1)，截线法测得的平均晶粒尺寸约42μm(图4)。
实施例1中，通过采用单向同步轧制对7mm厚的热轧板坯进行两轮4道次降温连续轧制后，获得终轧板的{0001}宏观织构见附图2，最高强度为5.296，基面织构强度降低。
实施例2中，通过采用单向异步轧制对4mm厚的热轧板坯进行两轮2道次降温连续轧制后，获得终轧板的{0001}宏观织构见附图3，最高强度为5.446，基面织构强度降低。
实施例1和实施例2中制备的轧板的测试结果表明，采用本发明的加工方法有利于弱化AZ31镁合金板材基面织构。
实施例3中，通过对经该方法制备得到的三块不同的轧板进行250℃×1h、300℃×1h、350℃×1h的最终退火处理，并将得到的试样依次编号为1、2、3，试样编号1、2、3的轧板的晶粒尺寸和力学性能(GB-T5154-2010)分别如表2所示，其显微组织和室温单向拉伸应力-应变曲线分别如图5和图6所示，采用截线法测量1、2和3号试样晶粒尺寸分别为5.6μm、9.5μm和13.2μm，抗拉强度分别为275.2MPa、261.2MPa、259.7MPa，断后延伸率分别为21.8％、24.2％、22.9％，获得了强度和塑性都同时得到提高的镁合金板材。为便于比较，传统轧制方法获得的AZ31B板的加工状态及其室温力学性能(GB-T5154-2010)列于表1。由表1可见，即使在塑性较好的退火态(O)，AZ31镁合金的断后延伸率仅为12％，抗拉强度为225MPa。通过与传统轧制方法获得的轧板进行比较，采用本发明实施例3的加工方法制备的1、2、3号不同退火态试样(表2中)的抗拉强度提高了近35-50MPa，其断后延伸率均达到20％以上。
表1传统AZ31B板的室温力学性能(GB-T5154-2010)
表2采用本轧制加工方法AZ31B板不同退火态的室温力学性能(GB-T5154-2010)
附图说明
附图1是经本发明轧制前，初始热轧板坯的X-射线极图；
附图2是初始厚度为7mm的热轧板经本发明实施例1的方法轧制后的X-射线极图；
附图3是初始厚度为4mm的热轧板经本发明实施例2的方法轧制后的X-射线极图；
附图4是采用本发明轧制前，初始热轧板坯的金相显微组织；
附图5中的(1)、(2)、(3)分别对应表2中1、2、3号试样对应的金相显微组织；
附图6中的1#、2#、3#曲线分别对应表2中1、2、3号试样的室温单向拉伸应力-应变曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1：
AZ31镁合金热轧开坯板，其宏观织构{0001}极图如图1所示。图1的宏观极图表明热轧板坯具有较强基面织构，最高强度为7.795。对初始厚度为7mm的AZ31镁合金热轧板坯开板进行连续降温轧制，轧制路径为单向同步轧制，其中开轧温度为400℃，连续轧制次数为4道次，单道次压下量约为5％；连续轧制后进行350℃中间退火，退火时间为30min，然后重复前述的连续降温轧制，直至镁合金板材的厚度达到所需的尺寸。
实施例2：
初始厚度为4mm的AZ31镁合金热轧开坯板,其宏观织构{0001}极图如图1所示。图1的宏观极图表明热轧板坯具有较强基面织构，最高强度为7.795。对AZ31镁合金热轧板坯开板进行连续降温轧制，轧制路径为单向异步轧制(异速比为1.1-1.5)，开轧温度为350℃，连续轧制次数为2道次，单道次压下量约为10％；连续轧制后进行350℃中间退火，退火时间为15min，然后重复前述的连续降温轧制，直至镁合金板材的厚度达到所需的尺寸。
实施例3：
初始厚度为4mm的AZ31镁合金热轧开坯板进行降温连续轧制，轧制路径为多向轧制，轧制方式为异步轧制(异速比为1.5)，其中开轧温度为400℃，连续轧制次数为4道次，单道次压下量约为5％；连续轧制后进行350℃中间退火，退火时间为15min，然后重复一次前述的降温连续轧制，获得总压下量约40％的轧制板材，对该轧态板材进行250℃×1h、300℃×1h、350℃×1h的最终退火处理。

Claims (7)

1.一种改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：对镁合金开坯板进行降温连续轧制，其中开轧温度为250-500℃，连续轧制次数为2-8道次，单道次压下量为2-20％；连续轧制后进行200-450℃中间退火，退火时间为1-60min，然后重复前述的降温连续轧制，直至镁合金板材的厚度达到所需的尺寸。
2.如权利要求1所述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：所述的开轧温度为300-400℃，所述的连续轧制次数为2-6次，单道次压下量为3-15％，所述的中间退火温度为250-400℃，退火时间为5-45min。
3.如权利要求2所述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：所述的开轧温度为350-400℃，所述的连续轧制次数为2-4次，单道次压下量为5-10％，所述的中间退火温度为350℃，退火时间为15-30min。
4.如权利要求1、2或3所述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：所述的降温连续轧制方式为同步轧制或异步轧制，轧制路径为单向轧制、交叉轧制或多向轧制。
5.如权利要求4所述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：所述降温连续轧制方式为异步轧制。
6.如权利要求5所述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：所述异步轧制的异速比为1.1-1.5。
7.如权利要求6所述的改善镁合金板带材组织织构和力学性能的轧制加工方法，其特征在于：所述异步轧制的异速比为1.5。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817479A (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 成都青元泛镁科技有限公司 一种镁合金薄板轧制方法
CN108787781A (zh) * 2017-04-26 2018-11-13 中国宝武钢铁集团有限公司 一种制造高质量镁合金板、卷的方法
CN110157933A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 西安建筑科技大学 一种高强耐磨无取向石墨烯/Ti2AlNb复合材料的制备方法
CN110819921A (zh) * 2019-11-25 2020-02-21 重庆理工大学 一种改变镁合金板材织构的方法
CN111069285A (zh) * 2019-11-18 2020-04-28 东北大学 一种制备热轧极薄钢带的异步热连轧方法
CN112481536A (zh) * 2020-11-04 2021-03-12 长沙新材料产业研究院有限公司 一种镁合金厚板及其制备方法
CN112808772A (zh) * 2019-12-25 2021-05-18 中南大学 一种优化镁合金板材微观组织和力学性能的轧制成形方法
CN113943907A (zh) * 2021-10-14 2022-01-18 安徽工业大学 一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003213358A (ja) * 2002-01-22 2003-07-30 Sky Alum Co Ltd 曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板調質材およびその製造方法
JP2007098470A (ja) * 2005-03-28 2007-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd マグネシウム合金板の製造方法
CN101422784A (zh) * 2007-11-01 2009-05-06 山西闻喜银光镁业（集团）有限责任公司 超细晶镁合金薄板轧制技术
CN101474745A (zh) * 2009-01-20 2009-07-08 清华大学 Az31b镁合金冲压板材制备方法
CN101857933A (zh) * 2009-04-10 2010-10-13 中国科学院金属研究所 一种高塑性、低各向异性镁合金及其板材的热轧制工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003213358A (ja) * 2002-01-22 2003-07-30 Sky Alum Co Ltd 曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板調質材およびその製造方法
JP2007098470A (ja) * 2005-03-28 2007-04-19 Sumitomo Electric Ind Ltd マグネシウム合金板の製造方法
CN101422784A (zh) * 2007-11-01 2009-05-06 山西闻喜银光镁业（集团）有限责任公司 超细晶镁合金薄板轧制技术
CN101474745A (zh) * 2009-01-20 2009-07-08 清华大学 Az31b镁合金冲压板材制备方法
CN101857933A (zh) * 2009-04-10 2010-10-13 中国科学院金属研究所 一种高塑性、低各向异性镁合金及其板材的热轧制工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨海波等: ""轧制参数对AZ31镁合金织构和室温成形性能的影响"", 《中国有色金属学报》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105817479A (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 成都青元泛镁科技有限公司 一种镁合金薄板轧制方法
CN108787781A (zh) * 2017-04-26 2018-11-13 中国宝武钢铁集团有限公司 一种制造高质量镁合金板、卷的方法
CN110157933A (zh) * 2019-06-25 2019-08-23 西安建筑科技大学 一种高强耐磨无取向石墨烯/Ti2AlNb复合材料的制备方法
CN110157933B (zh) * 2019-06-25 2020-11-06 西安建筑科技大学 一种高强耐磨无取向石墨烯/Ti2AlNb复合材料的制备方法
CN111069285A (zh) * 2019-11-18 2020-04-28 东北大学 一种制备热轧极薄钢带的异步热连轧方法
CN110819921A (zh) * 2019-11-25 2020-02-21 重庆理工大学 一种改变镁合金板材织构的方法
CN112808772A (zh) * 2019-12-25 2021-05-18 中南大学 一种优化镁合金板材微观组织和力学性能的轧制成形方法
CN112481536A (zh) * 2020-11-04 2021-03-12 长沙新材料产业研究院有限公司 一种镁合金厚板及其制备方法
CN113943907A (zh) * 2021-10-14 2022-01-18 安徽工业大学 一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法

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