一种镁合金大压向量轧制方法技术

本发明专利技术涉及一种镁合金大压向量轧制方法，该轧制方法在镁合金的上或下表面分别加入一块硬质合金衬板，或者在镁合金的上、下表面同时加入两块硬质合金衬板，加入的硬质合金衬板随镁合金一起进行同步轧制。步骤为：将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面后，同时放入加热箱中加热，待升至预设温度后静置保温一定时间，将一块硬质合金衬板置于镁合金坯料上或下表面，或将两块同时置于镁合金的上下表面，将硬质合金衬板和镁合金同时送入轧辊之间完成轧制。该方法可大大增加镁合金轧制过程中单道次压下量，减少轧制道次，细化镁合金晶粒，弱化织构，制备出高强度和高塑性的镁合金板材，本发明专利技术也适合于钛、锰以及金属基复合材料的大变形轧制过程。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该轧制方法在镁合金的上或下表面分别加入一块硬质合金衬板，或者在镁合金的上、下表面同时加入两块硬质合金衬板，加入的硬质合金衬板随镁合金一起进行同步轧制。步骤为：将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面后，同时放入加热箱中加热，待升至预设温度后静置保温一定时间，将一块硬质合金衬板置于镁合金坯料上或下表面，或将两块同时置于镁合金的上下表面，将硬质合金衬板和镁合金同时送入轧辊之间完成轧制。该方法可大大增加镁合金轧制过程中单道次压下量，减少轧制道次，细化镁合金晶粒，弱化织构，制备出高强度和高塑性的镁合金板材，本专利技术也适合于钛、锰以及金属基复合材料的大变形轧制过程。【专利说明】一种镁合金大压向量乳制方法
本专利技术涉及金属材料领域，特别是涉及一种高性能镁合金的轧制方法。
技术介绍
镁合金作为最轻的工程结构金属材料，具有比强度和比刚度高、导电导热性好，兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，良好的再生回用等优点，在汽车、通讯设备、航空等领域中备受青睐。尤其在轻量化方面，具有难以替代的显著优势。然而，常用镁合金的塑性变形能力差，抗拉强度低，在很多场合限制了其应用。轧制作为镁合金板材尤其是镁合金薄板最主要的塑形加工方法之一，其技术的优劣直接关系到镁合金板材的应用前景。对于传统的轧制方法，由于其完全对称的上下辊转速、辊径和表面状况，以及在形变过程中在轧辊和镁合金之间很大的剪切应变，使得在轧制板材中会产生强烈的基面织构，从而使得板材各向异性严重，这对板材的后续加工与变形是十分不利的。本专利给出了一种轧制方法，为弱化镁合金板材织构，细化镁合金板材晶粒，提高镁合金板材性能提供了一种有效途径。同时，本专利技术方法也适合于其它金属材料如钛合金、锰合金以及金属基复合材料等的轧制过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单、可靠，且易于推广应用的镁合金板材轧制方法，使得所制备的镁合金板材织构弱化，晶粒细化，强度和塑性提高。本专利技术的技术方案是:在传统镁合金轧制技术基础上，在轧制过程中通过加入硬质合金衬板，改变镁合金形变过程中对称的应力状态，减小镁合金形变过程中剪切应变。具体包括:—种镁合金大压向量轧制方法，该轧制方法在镁合金的上表面或下表面加入一块硬质合金衬板，或者在镁合金的上表面和下表面同时加入两块硬质合金衬板；加入的硬质合金衬板随镁合金一起进行同步轧制；硬质合金衬板与轧辊接触的表面是光滑的，与镁合金接触的表面是光滑的、具有波浪形的非光滑的或是具有球冠多点形状的非光滑的表面；该轧制方法包括以下步骤:(I)将高温润滑剂均匀涂抹至硬质合金衬板和镁合金的表面，将镁合金与硬质合金衬板同时放入加热箱中加热；(2)待镁合金与硬质合金衬板的温度升温至预设温度后，静置保温5 - 120分钟；(3)将一块硬质合金衬板置于镁合金坯料上表面或者下表面，或将两块硬质合金衬板同时置于镁合金的上表面和下表面，将硬质合金衬板和镁合金同时送入轧辊之间，一起进行同步轧制。所述硬质合金衬板的硬度低于轧辊表面的硬度，且硬质合金衬板的厚度为0.5 -20晕米。步骤⑵所述预设温度为150 - 400摄氏度。所述波浪形的非光滑表面的圆弧半径Rl为1- 25毫米，圆弧高度Hl为1- 10毫米，圆弧是上凸形状或下凹形状。所述球冠多点形状的非光滑表面中球冠半径R2为1- 30毫米，球冠高度H2为1- 15毫米，且球冠截面积在非光滑表面积中占50 - 90%，球冠是向上凸起或向下凹入。所述硬质合金衬板随镁合金一起进行同步轧制过程中的单道次压下量为5 - 90% ；该加入硬质合金衬板的轧制方法也适用于锌合金、钛合金、铝合金、锰合金及上述合金作为基体的金属基复合材料的大压向量轧制过程。本专利技术与目前已有的技术相比具有以下特点:本专利技术的目的是提供一种工艺简单、可靠，且易于推广应用的镁合金板材轧制方法，使得所制备的镁合金板材织构弱化，晶粒细化，强度和塑性提高。(I)该轧制方法在镁合金轧制过程中可大大提高单道次压下量，减少轧制道次；单道次压下量最高可达90% ；(2)该轧制方法可显著提高镁合金板材的成品率，有效解决了镁合金板材的轧制裂边和轧制断裂问题；(3)该轧制方法在镁合金轧制过程中可大大降低轧制温度，甚至可以实现低温大压下量轧制，如在150°C实现总压下量为80%的轧制；(4)该轧制方法制备的镁合金板材比传统轧制的镁合金板材基面织构明显弱化，在采用多圆弧波浪形表面衬板和球冠多点形表面衬板轧制时弱化织构的效果更佳；镁合金晶粒明显细化，拉伸性能各向异性减弱；(5)该轧制方法可以有效实现镁合金窄板宽度方向的展宽轧制，解决了挤压窄板轧制过程需要展宽的难题；(6)该轧制方法也特别适合于其它金属材料如钛合金、锌合金、猛合金以及金属基复合材料等的大压向量轧制过程。【专利附图】【附图说明】图1多圆弧波浪形上凸表面衬板。图2多圆弧波浪形下凹表面衬板。图3球冠多点形上凸表面衬板。图4球冠多点形下凹表面衬板。【具体实施方式】实施例一(I)选取厚度为2.5毫米、上下表面光滑的硬质衬板一块；(2)将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面，将镁合金坯料与衬板同时放入加热箱中加热；(3)待升温至350°C后，静置保温5分钟；(4)将衬板放置镁合金坯料下表面，将衬板和坯料同时推送至轧辊入口 ；(5)重复步骤(2) - (4)，轧制过程中镁合金坯料上下表面不翻转，共分两道次完成轧制，每道次压下量依次为60%和50% ；(6)轧制试样平均晶粒尺寸为1.3 μ m，屈服强度为221MPa，抗拉强度为291MPa，断裂延伸率为15%。实施例二(I)选取厚度为5-10毫米、上下表面光滑的硬质衬板一块；(2)将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面，将镁合金坯料与衬板同时放入加热箱中加热；(3)待升温至200 - 300°C后，静置保温10-30分钟；(4)将衬板放置镁合金坯料下表面，将衬板和坯料同时推送至轧辊入口 ；(5)重复步骤(2)-⑷，每相邻道次间将镁合金坯料上下翻面送入轧辊，共分四道次完成轧制，每道次压下量依次为40%、30%、20%和10% ；(6)完成轧制。实施例三(I)选取厚度为I毫米、上下表面光滑的硬质衬板两块；(2)将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面，将镁合金坯料与衬板同时放入加热箱中加热；(3)待升温至350°C后，静置保温10分钟；(4)将两块衬板分别放置于镁合金坯料上下表面，将衬板和坯料同时推送至轧辊入口 ；(5) 一道次完成轧制，压向量为90% ；(6)轧制试样屈服强度为180MPa，抗拉强度为270MPa，断裂延伸率为22%。实施例四(I)选取厚度为2-5毫米、上下表面光滑的硬质衬板两块；(2)将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面，将镁合金坯料与衬板同时放入加热箱中加热；(3)待升温至200 - 400°C后，静置保温30 - 60分钟；(4)将两块衬板分别放置于镁合金坯料上下表面，将衬板和坯料同时推送至轧辊入口 ；(5)重复步骤(2)-⑷，共分六道次完成轧制，每道次压下量均为20% ；(6)完成轧制。实施例五(I)选取厚度为I毫米、上下表面光滑的硬质衬板两块；(2)将高温润滑剂均匀涂抹至衬板和镁合金表面，将镁合金坯料与衬板同时放入加热箱中加热；(3)待升温至150°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金大压向量轧制方法，其特征在于，该轧制方法在镁合金的上表面或下表面加入一块硬质合金衬板，或者在镁合金的上表面和下表面同时加入两块硬质合金衬板；加入的硬质合金衬板随镁合金一起进行同步轧制；硬质合金衬板与轧辊接触的表面是光滑的，与镁合金接触的表面是光滑的、具有波浪形的非光滑的或是具有球冠多点形状的非光滑的表面； 该轧制方法包括以下步骤： (1)将高温润滑剂均匀涂抹至硬质合金衬板和镁合金的表面，将镁合金与硬质合金衬板同时放入加热箱中加热； (2)待镁合金与硬质合金衬板的温度升温至预设温度后，静置保温5–120分钟； (3)将一块硬质合金衬板置于镁合金坯料上表面或者下表面，或将两块硬质合金衬板同时置于镁合金的上表面和下表面，将硬质合金衬板和镁合金同时送入轧辊之间，一起进行同步轧制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧远，张磊，夏楠，南小龙，张恩波，刘纯国，姜启川，王金国，刘国军，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22