CN117259635B - 一种vw93m镁合金中厚板制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种VW93M镁合金中厚板制备方法，属于镁合金热变形技术领域。本发明采用分级均匀化处理，使得合金基体更加洁净，析出的绝大部分初生相都可回溶进镁基体，从而提高了中厚板的塑性；采用多次高速多向自由锻造，能够使得镁合金中厚板形成大量位错阵列、密集的变形带以及少量的纳米析出相，这些亚结构强化相能够提高中厚板的强度。实验结果表明，本发明制备得到的VW93M镁合金中厚板的抗拉强度≥350MPa，屈服强度≥250MPa，延伸率≥15％。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金热变形技术领域，尤其涉及一种VW93M镁合金中厚板制备方法。
背景技术
镁合金是目前工业上可应用的最轻金属结构材料，具有高比刚度、比强度，良好的导热减振性，易切削加工等优点，广泛应用于航空航天、国防军工、交通运输等领域。
目前工业上应用最多的镁合金板主要是AZ(Mg-Al-Zn)系、ZK(Mg-Zn-Zr)系和WE(Mg-Y-Nd)系等，但普遍存在强度低、耐热性差等缺点，无法满足航空航天、国防军工等领域的性能需求。VW93M镁合金是一种新型高强耐热镁合金，通过稀土元素(如Gd、Y等)的添加，大幅提高了镁合金的强度和耐热性能，服役温度超过250℃，例如专利号ZL201710179990.3记载了一种制备各向同性超高强耐热镁合金结构件的锻造工艺，但该方法制得的镁合金锻件的伸长率仅为4～6％，塑性较差。因此，如何制备出强度高同时兼顾良好塑性的VW93M镁合金中厚板成为本领域亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种VW93M镁合金中厚板制备方法。本发明提供的制备方法制备得到的VW93M镁合金中厚板强度高且塑性好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种VW93M镁合金中厚板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将VW93M镁合金铸锭进行分级均匀化处理，得到均匀化处理的铸锭；所述分级均匀化处理为先于200～350℃下保温5～10h，再升温至400～500℃保温3～7h，然后升温至500～540℃保温15～25h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭依次进行保温和一次多向自由锻造，得到铸坯；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯依次进行退火和二次多向自由锻造，得到镁合金中厚板；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板进行T5热处理，得到VW93M镁合金中厚板；
所述步骤(2)中的一次多向自由锻造和步骤(3)中的二次多向自由锻造的速度独立地为10～25mm/s。
优选地，所述步骤(2)中保温的温度为460～530℃，所述保温的时间为8～15h。
优选地，所述步骤(2)中一次多向自由锻造包括先沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造。
优选地，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为50～65％。
优选地，所述交替锻造的道次数为2～6道次，所述交替锻造的单道次变形量为25～40％。
优选地，所述滚动锻造包括依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为4～10道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为10～25％；所述二次滚动锻造的道次数为2～8道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为5～20％。
优选地，所述步骤(3)中二次多向自由锻造包括先沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造。
优选地，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为40～55％。
优选地，所述交替锻造包括依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为2～6道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为20～40％；所述二次交替锻造的道次数为4～8道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为10～25％。
优选地，所述步骤(4)中T5热处理的温度为170～240℃，所述T5热处理的保温时间为15～70h。
本发明提供了一种VW93M镁合金中厚板制备方法，包括以下步骤：将VW93M镁合金铸锭进行分级均匀化处理，得到均匀化处理的铸锭；所述分级均匀化处理为先于200～350℃下保温5～10h，再升温至400～500℃保温3～7h，然后升温至500～540℃保温15～25h；将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭依次进行保温和一次多向自由锻造，得到铸坯；将所述铸坯依次进行退火和二次多向自由锻造，得到镁合金中厚板；将所述镁合金中厚板进行T5热处理，得到VW93M镁合金中厚板；所述一次多向自由锻造和二次多向自由锻造的速度独立地为10～25mm/s。本发明采用分级均匀化处理，使得合金基体更加洁净，析出的绝大部分初生相都可回溶进镁基体，从而提高了中厚板的塑性；采用多次高速多向自由锻造，能够使得镁合金中厚板形成大量位错阵列、密集的变形带以及少量的纳米析出相，这些亚结构强化相能够提高中厚板的强度。实验结果表明，本发明制备得到的VW93M镁合金中厚板的抗拉强度≥350MPa，屈服强度≥250MPa，延伸率≥15％。
附图说明
图1为实施例1制备得到的VW93M镁合金中厚板的宏观图；
图2为实施例2制备得到的VW93M镁合金中厚板的宏观图。
具体实施方式
本发明提供了一种VW93M镁合金中厚板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将VW93M镁合金铸锭进行分级均匀化处理，得到均匀化处理的铸锭；所述分级均匀化处理为先于200～350℃下保温5～10h，再升温至400～500℃保温3～7h，然后升温至500～540℃保温15～25h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭依次进行保温和一次多向自由锻造，得到铸坯；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯依次进行退火和二次多向自由锻造，得到镁合金中厚板；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板进行T5热处理，得到VW93M镁合金中厚板；
所述步骤(2)中的一次多向自由锻造和步骤(3)中的二次多向自由锻造的速度独立地为10～25mm/s。
本发明将VW93M镁合金铸锭进行分级均匀化处理，得到均匀化处理的铸锭。本发明采用分级均匀化处理，使得合金基体更加洁净，析出的绝大部分初生相都可回溶进镁基体，从而提高了中厚板的塑性。
在本发明中，所述VW93M镁合金铸锭优选采用电磁半连续铸造的方法制备得到。本发明对所述电磁半连续铸造的具体操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备方法制备即可。
在本发明中，所述VW93M镁合金铸锭的化学成分按质量百分比计优选为：Gd 8.0～9.6％、Y 1.8～3.2％、Zr 0.3～0.7％、Er 0.02～0.3％、Ag 0.02～0.50％和余量的Mg，进一步优选为Gd 8.3～9.3％、Y2.1～2.7％、Zr 0.35～0.6％、Er0.05～0.25％、Ag 0.1～0.40％和余量的Mg，更优选为Gd 8.5～9.0％、Y2.3～2.4％、Zr 0.45～0.55％、Er 0.15～0.20％、Ag 0.2～0.35％和余量的Mg。本发明通过控制VW93M镁合金铸锭的化学成分含量能够进一步提高塑性和强度。
在本发明中，所述Gd与Y的质量比优选为：3≤Gd/Y≤5。本发明通过控制Gd与Y的含量比能够得到优异的稀土析出相形貌分布。
在本发明中，所述VW93M镁合金铸锭的直径优选为340～650mm；所述VW93M镁合金铸锭的厚度优选≥2000mm。
在本发明中，所述分级均匀化处理为先于200～350℃下保温5～10h，再升温至400～500℃保温3～7h，然后升温至500～540℃保温15～25h，优选为先于250～310℃下保温6～9h，再升温至440～480℃保温5～6h，然后升温至520～535℃保温20～23h，更优选为先于280～300℃下保温7～8h，再升温至450～460℃保温5～6h，然后升温至525～530℃保温21～22h。本发明通过控制分级均匀化处理的工艺参数能够进一步提高中厚板的塑性。
本发明对上述升温的速率没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。
分级均匀化处理完成后，本发明优选对所述分级均匀化处理得到的产物依次进行随炉冷却和空冷，得到均匀化处理的铸锭。
本发明对所述随炉冷却的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作冷却至200～350℃范围内即可。
本发明对所述空冷的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作冷却至室温即可。
得到均匀化处理的铸锭后，本发明将所述均匀化处理的铸锭依次进行保温和一次多向自由锻造，得到铸坯。
在本发明中，所述保温前优选对所述铸锭依次进行车皮、探伤和锯床下料。本发明对所述车皮、探伤和锯床下料的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。
在本发明中，所述保温的温度优选为460～530℃，进一步优选为495～520℃，更优选为500～510℃；所述保温的时间优选为8～15h，进一步优选为10～12h，更优选为11h。本发明采用保温能够保证镁合金坯料变形时在合适的变形温度区间，避免坯料温度太低，容易开裂，温度太高，性能变差。
在本发明中，所述锻造前优选将上下平砧加热至300～400℃。本发明在锻造前将将上下平砧加热至300～400℃能够避免镁合金坯料以极快的速度降温，造成开裂。
在本发明中，所述一次多向自由锻造优选包括先沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造。
在本发明中，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数优选为1道次；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量优选为50～65％，进一步优选为50～60％，更优选为55～60％。
在本发明中，所述交替锻造的道次数优选为2～6道次，更优选为2～4道次；所述交替锻造的单道次变形量优选为25～40％，进一步优选为25～35％，更优选为30％。
在本发明中，所述滚动锻造优选包括依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数优选为4～10道次，更优选为4～6道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量优选为10～25％，更优选为10～20％；所述二次滚动锻造的道次数优选为2～8道次，更优选为6～8道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量优选为5～20％，更优选为5～15％。
在本发明中，所述一次多向自由锻造的速度优选为10～25mm/s，更优选为10～20mm/s。本发明采用高速多向自由锻造，能够使得镁合金中厚板形成大量位错阵列、密集的变形带以及少量的纳米析出相，这些亚结构强化相能够提高中厚板的强度。
本发明通过控制一次多向自由锻造的工艺参数能够进一步提高中厚板的强度。
得到铸坯后，本发明将所述铸坯依次进行退火和二次多向自由锻造，得到镁合金中厚板。
在本发明中，所述退火的温度优选为450～520℃，更优选为480～500℃；所述退火的保温时间优选为1～2.5h，更优选为1～2h。
在本发明中，所述二次多向自由锻造优选包括先沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造。
在本发明中，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数优选为1道次；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量优选为40～55％，更优选为40～50％。
在本发明中，所述交替锻造优选包括依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数优选为2～6道次，更优选为4～6道次；所述一次交替锻造的单道次变形量优选为20～40％，更优选为25～30％；所述二次交替锻造的道次数优选为4～8道次，更优选为4～6道次；所述二次交替锻造的单道次变形量优选为10～25％，更优选为15～25％。
在本发明中，所述二次多向自由锻造的速度优选为10～25mm/s，更优选为10～20mm/s。本发明采用高速多向自由锻造，能够使得镁合金中厚板形成大量位错阵列、密集的变形带以及少量的纳米析出相，这些亚结构强化相能够提高中厚板的强度。
本发明通过控制二次多向自由锻造的工艺参数能够进一步提高中厚板的强度。
本发明在一次多向自由锻造时注重的是自由锻的方向，实现更多方向的自由锻，能够使得铸坯的组织性能更优异；本发明在二次多向自由锻造时只采用三向锻造，能保证最终得到一个六面体的方坯。
二次多向自由锻造完成后，本发明优选对所述锻造得到的产物进行空冷，得到镁合金中厚板。
本发明对所述空冷的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作即可。
在本发明中，所述镁合金中厚板的厚度优选为50～400mm。
得到镁合金中厚板后，本发明将所述镁合金中厚板进行T5热处理，得到VW93M镁合金中厚板。
在本发明中，所述T5热处理的温度优选为170～240℃，更优选为180～225℃；所述T5热处理的保温时间优选为15～70h，更优选为20～30h。本发明通过控制T5热处理的工艺参数能够进一步提高中厚板的强度和塑性。
本发明采用分级均匀化处理，合金基体较单级均匀化处理后的基体更加洁净，铸锭冷却过程析出的绝大部分初生相(初生相通常是裂纹源)都可回溶进镁基体，提高了后续中厚板的塑性。
本发明锻造速度较快，锻造后VW93M镁合金中厚板组织内可形成大量位错阵列、密集的变形带以及少量的纳米析出相，这些亚结构强化相能够提高中厚板的强度。
本发明采用单道次大变形量锻造，先将铸锭锻成圆柱形，确保每个方向累计足够的变形量，随后再将坯料锻成中厚板，可显著减小中厚板的各向异性。
本发明选用T5热处理，锻造结束后直接进行时效处理，相比T6热处理(先固溶后时效)生产效率更高；T5热处理后，VW93M镁合金中厚板的抗拉强度≥350MPa，屈服强度≥250MPa，延伸率≥15％。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
VW93M镁合金中厚板的制备方法为如下步骤：
(1)按Mg-8.7Gd-2.1Y-0.45Zr-0.2Er-0.2Ag的配料比采用电磁半连续铸造方法制备得到直径为420mm，长度为3000mm的VW93M镁合金铸锭，然后进行分级均匀化处理，随炉冷却至300℃后出炉空冷至室温得到均匀化处理的铸锭；其中，分级均匀化处理为先于300℃下保温9h，再升温至450℃保温5h，然后升温至530℃保温23h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭先依次进行车皮、探伤和锯床下料，然后在520℃保温10h，之后将上下平砧加热至400℃，随后在立式液压机上进行一次多向自由锻造，得到铸坯；其中，一次多向自由锻造的速度为18mm/s；一次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为60％；所述交替锻造的道次数为4道次，所述交替锻造的单道次变形量为25％；所述滚动锻造为依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为6道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为10％；所述二次滚动锻造的道次数为6道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为8％；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯回炉在500℃退火保温2h，然后在液压机上进行二次多向自由锻造，空冷后得到厚度为200mm的镁合金中厚板；其中，二次多向自由锻造的速度为18mm/s；二次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为50％；所述交替锻造为依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为4道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为25％；所述二次交替锻造的道次数为6道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为20％；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板在225℃下进行T5热处理，保温20h，得到VW93M镁合金中厚板。
对实施例1制备得到的VW93M镁合金中厚板进行性能测试，测试标准为GBT 16865-2013变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法(下同)，测试结果为：抗拉强度359MPa，屈服强度255MPa，延伸率17％。
实施例2
VW93M镁合金中厚板的制备方法为如下步骤：
(1)按Mg-8.3Gd-2.4Y-0.5Zr-0.15Er-0.15Ag的配料比采用电磁半连续铸造方法制备得到直径为340mm，长度为4000mm的VW93M镁合金铸锭，然后进行分级均匀化处理，随炉冷却至250℃后出炉空冷至室温得到均匀化处理的铸锭；其中，分级均匀化处理为先于250℃下保温7h，再升温至440℃保温6h，然后升温至525℃保温20h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭先依次进行车皮、探伤和锯床下料，然后在510℃保温10h，之后将上下平砧加热至350℃，随后在立式液压机上进行一次多向自由锻造，得到铸坯；其中，一次多向自由锻造的速度为15mm/s；一次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为60％；所述交替锻造的道次数为4道次，所述交替锻造的单道次变形量为30％；所述滚动锻造为依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为4道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为15％；所述二次滚动锻造的道次数为8道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为10％；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯回炉在490℃退火保温1.5h，然后在液压机上进行二次多向自由锻造，空冷后得到厚度为200mm的镁合金中厚板；其中，二次多向自由锻造的速度为15mm/s；二次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为50％；所述交替锻造为依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为4道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为30％；所述二次交替锻造的道次数为4道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为15％；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板在200℃下进行T5热处理，保温24h，得到VW93M镁合金中厚板。
对实施例2制备得到的VW93M镁合金中厚板进行性能测试，测试结果为：抗拉强度371MPa，屈服强度261MPa，延伸率15.5％。
实施例3
VW93M镁合金中厚板的制备方法为如下步骤：
(1)按Mg-9.0Gd-2.5Y-0.55Zr-0.25Er-0.1Ag的配料比采用电磁半连续铸造方法制备得到直径为500mm，长度为2000mm的VW93M镁合金铸锭，然后进行分级均匀化处理，随炉冷却至350℃后出炉空冷至室温得到均匀化处理的铸锭；其中，分级均匀化处理为先于350℃下保温8h，再升温至460℃保温5h，然后升温至535℃保温20h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭先依次进行车皮、探伤和锯床下料，然后在520℃保温10h，之后将上下平砧加热至390℃，随后在立式液压机上进行一次多向自由锻造，得到铸坯；其中，一次多向自由锻造的速度为10mm/s；一次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为50％；所述交替锻造的道次数为4道次，所述交替锻造的单道次变形量为25％；所述滚动锻造为依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为4道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为15％；所述二次滚动锻造的道次数为6道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为8％；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯回炉在500℃退火保温1.5h，然后在液压机上进行二次多向自由锻造，空冷后得到厚度为300mm的镁合金中厚板；其中，二次多向自由锻造的速度为10mm/s；二次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为40％；所述交替锻造为依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为4道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为25％；所述二次交替锻造的道次数为6道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为15％；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板在185℃下进行T5热处理，保温30h，得到VW93M镁合金中厚板。
对实施例3制备得到的VW93M镁合金中厚板进行性能测试，测试结果为：抗拉强度368MPa，屈服强度259MPa，延伸率16％。
实施例4
VW93M镁合金中厚板的制备方法为如下步骤：
(1)按Mg-9.3Gd-2.7Y-0.6Zr-0.05Er-0.4Ag的配料比采用电磁半连续铸造方法制备得到直径为360mm，长度为3700mm的VW93M镁合金铸锭，然后进行分级均匀化处理，随炉冷却至280℃后出炉空冷至室温得到均匀化处理的铸锭；其中，分级均匀化处理为先于280℃下保温9h，再升温至460℃保温5h，然后升温至520℃保温22h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭先依次进行车皮、探伤和锯床下料，然后在495℃保温11h，之后将上下平砧加热至370℃，随后在立式液压机上进行一次多向自由锻造，得到铸坯；其中，一次多向自由锻造的速度为14mm/s；一次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为55％；所述交替锻造的道次数为2道次，所述交替锻造的单道次变形量为28％；所述滚动锻造为依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为4道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为20％；所述二次滚动锻造的道次数为6道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为10％；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯回炉在485℃退火保温2h，然后在液压机上进行二次多向自由锻造，空冷后得到厚度为150mm的镁合金中厚板；其中，二次多向自由锻造的速度为14mm/s；二次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为40％；所述交替锻造为依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为4道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为30％；所述二次交替锻造的道次数为6道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为15％；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板在210℃下进行T5热处理，保温23h，得到VW93M镁合金中厚板。
对实施例4制备得到的VW93M镁合金中厚板进行性能测试，测试结果为：抗拉强度362MPa，屈服强度254MPa，延伸率17％。
实施例5
VW93M镁合金中厚板的制备方法为如下步骤：
(1)按Mg-8.5Gd-2.3Y-0.35Zr-0.25Er-0.35Ag的配料比采用电磁半连续铸造方法制备得到直径为400mm，长度为3300mm的VW93M镁合金铸锭，然后进行分级均匀化处理，随炉冷却至310℃后出炉空冷至室温得到均匀化处理的铸锭；其中，分级均匀化处理为先于310℃下保温8h，再升温至440℃保温6h，然后升温至530℃保温20h；
(2)将所述步骤(1)得到的均匀化处理的铸锭先依次进行车皮、探伤和锯床下料，然后在500℃保温10h，之后将上下平砧加热至380℃，随后在立式液压机上进行一次多向自由锻造，得到铸坯；其中，一次多向自由锻造的速度为16mm/s；一次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为50％；所述交替锻造的道次数为2道次，所述交替锻造的单道次变形量为35％；所述滚动锻造为依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为6道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为15％；所述二次滚动锻造的道次数为6道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为10％；
(3)将所述步骤(2)得到的铸坯回炉在480℃退火保温1.5h，然后在液压机上进行二次多向自由锻造，空冷后得到厚度为250mm的镁合金中厚板；其中，二次多向自由锻造的速度为16mm/s；二次多向自由锻造为沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造；所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为40％；所述交替锻造为依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为4道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为30％；所述二次交替锻造的道次数为6道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为18％；
(4)将所述步骤(3)得到的镁合金中厚板在200℃下进行T5热处理，保温24h，得到VW93M镁合金中厚板。
对实施例5制备得到的VW93M镁合金中厚板进行性能测试，测试结果为：抗拉强度364MPa，屈服强度257MPa，延伸率17％。
图1为实施例1制备得到的VW93M镁合金中厚板的宏观图；图2为实施例2制备得到的VW93M镁合金中厚板的宏观图。
从以上实施例可以看出，本发明制备得到的VW93M镁合金中厚板强度高且塑性好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种VW93M镁合金中厚板的制备方法，包括以下步骤：
（1）将VW93M镁合金铸锭进行分级均匀化处理，得到均匀化处理的铸锭；所述分级均匀化处理为先于200~350℃下保温5~10h，再升温至400~500℃保温3~7h，然后升温至500~540℃保温15~25h；
（2）将所述步骤（1）得到的均匀化处理的铸锭依次进行保温和一次多向自由锻造，得到铸坯；
（3）将所述步骤（2）得到的铸坯依次进行退火和二次多向自由锻造，得到镁合金中厚板；
（4）将所述步骤（3）得到的镁合金中厚板进行T5热处理，得到VW93M镁合金中厚板；
所述步骤（2）中的一次多向自由锻造和步骤（3）中的二次多向自由锻造的速度独立地为10~25mm/s；
所述步骤（2）中一次多向自由锻造包括先沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造，再进行滚动锻造；
所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为50~65%；
所述交替锻造的道次数为2~6道次，所述交替锻造的单道次变形量为25~40%；
所述滚动锻造包括依次进行的一次滚动锻造和二次滚动锻造；所述一次滚动锻造的道次数为4~10道次；所述一次滚动锻造的单道次变形量为10~25%；所述二次滚动锻造的道次数为2~8道次；所述二次滚动锻造的单道次变形量为5~20%；
所述步骤（4）中T5热处理的温度为170~240℃，所述T5热处理的保温时间为15~70h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中保温的温度为460~530℃，所述保温的时间为8~15h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中二次多向自由锻造包括先沿铸锭的高度方向进行锻造，然后沿铸锭的长度和宽度方向进行交替锻造。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的道次数为1道次，所述沿铸锭的高度方向进行锻造的单道次变形量为40~55%。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述交替锻造包括依次进行的一次交替锻造和二次交替锻造；所述一次交替锻造的道次数为2~6道次；所述一次交替锻造的单道次变形量为20~40%；所述二次交替锻造的道次数为4~8道次；所述二次交替锻造的单道次变形量为10~25%。
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