本发明专利技术公开了一种双辊连铸镁合金薄板的控轧方法及装置，该方法包括：镁合金溶液在一体化铸轧机中成形，铸板出铸辊的温度为３００－５００℃，铸轧速度１０－９０ｍ／ｍｉｎ，铸轧板在油中冷却，控制温度为２００－４００℃，出板厚度为１－４ｍｍ；铸轧板在热轧前进行均匀化退火处理，轧机前后有保温辊道进行补热，在一个退火周期内轧制出成品镁合金板材０．２－１ｍｍ。该装置包括：一体化的铸轧机，铸轧机后的连续退火炉，三台成９０度布置的四辊热轧机及其机前后保温辊道，飞剪及切边剪。本发明专利技术采用铸轧和轧制法生产镁合金板材流程短、生产成本降低，并具有产品成分均匀，表面质量良好，各方向机械性能均匀的特点。该方法及装置可应用于各系列的镁合金和铝合金薄板的生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及镁合金薄板的控轧方法及装置，更具体的是用双辊连铸与控制 轧制联合工艺生产镁合金薄板的方法及装置。
技术介绍
镁合金是最轻的实用金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻 尼减震性好、导热性好、电磁屏蔽效果佳、机加工性能优良、易回收等优点， 在航空航天、通讯电子、汽车和家电等行业有越来越广泛的应用。镁合金的零 部件，用板材通过弯曲、冲压、焊接等成型工艺来生产，具有成型效率高、生 产规模大、可以生产薄壁零件的优点；生产的变形镁合金产品具有更高的强度， 更好的延展性，可以满足各种结构件的使用要求，有更广泛的应用前景。传统镁合金板材生产工艺采用半连续铸锭，需经过多次温轧-均质化处理才 能生产出成品板材，生产工序复杂、成材率低、周期长、成本高。近年来已有 多个专利提出新方法生产镁合金薄板。日本金属株式会社申请的中国专利，申 请号02142584.1，热轧用镁合金板的制造方法及镁合金的热轧方法，采用浇铸 50mm厚的平板型铸块再进行热轧的方法。蒂森克鲁伯钢铁股份有限公司也提出 了相近的方法(中国专利申请号01817829. 4)，上述方法均需要进行多个周次的 再加热均匀化退火处理。澳大利亚联邦科学和工业研究组织申请的国际专利 PCT/AU2003/001097采用水平式双辊铸轧法，铸板厚度为3-8mm，该专利中没有提到继续进行轧制加工进一步减薄。洛阳铜加工集团有限责任公司申请的中国 专利，申请号200410090660. X公开了一种变形镁合金薄板带连续铸轧的方法， 采用水平式双辊铸轧法，铸板厚度为4-6mm，然后在30(TC用三辊轧机经过2个 再加热退火周期轧成lmm的薄板。该专利并未提到进行横轧改善均匀性。
技术实现思路
铸轧法生产的镁合金薄带坯保留着铸态组织，需要经过进一步加工以改善 其内部性能和表面质量。镁合金由于凝固过程中元素偏析和脆性相的存在，轧 制前要进行均质化处理。对于铸轧的某些镁合金牌号，进行适当的均质化处理 是必不可少的。采用中间分段单片式生产镁合金板而不是全连续生产具有设备 简单，生产组织柔性大，容易实现规模化生产的特点。另-一方面，镁合金在铸 轧过程中，由于有轧制和定向凝固的作用也会形成具有一定方向的板织构，有 时沿铸板长度方向上会形成一些横向上的微裂纹， 一般裂纹的深度在50-150u m。只沿着一个方向的轧制很容易加强轧板的各向异性，或产生扩大铸板横向裂 纹的趋势，横轧变形对保证成品板的均匀性是必要的。本专利技术提供了用双辊连铸与控制轧制联合工艺生产镁合金薄板的方法及装 置，通过双辊铸轧生产热带坯，而后紧接在线控制温度和变形轧制，生产具有 良好成型和二次加工能力的镁合金薄带。用双辊连铸与控制轧制联合工艺生产镁合金薄板的关键就是整个生产过程 中温度和变形行为的控制。镁合金由于其密排六方结构，常温下塑性变形能力 较差，需要控制在一定温度范围内进行变形加工。在热轧和温轧过程中，微观 组织晶粒被破碎，同时由于回复和再结晶使晶粒长大，晶粒减小程度同时受到 轧制温度，变形程度和轧后回火温度及时间的影响。温度过高，高温下易于氧 化，轧后晶粒由于再结晶而容易长大；而温度过低，塑性又不好。另一方面当 晶粒减小到一定程度以后，由于变形机制的改善，适合轧制的温度可以进一步 降低。通过合理控制各道次轧制温度，在不影响塑性的条件下，可使再结晶得到抑制，减小产品晶粒尺寸，提高镁板的二次加工性能。用双辊铸轧薄带坯进行在线轧制生产镁合金薄板时，首要的是控制铸轧带 坯内部组织以及析出物的形态，而后控制好薄板进入轧辊辊缝的温度，其次是 控制合理的变形率，变形速率和变形方式，接下来要保证薄板具有良好的表面状态。在本申请人以前公布的中国专利申请中(专利申请号200610045757.8) 和日本专利(特願2006 —103690)，公开了一种在线油浴热处理双辊铸轧的方法 和装置，提供了良好的控制铸轧薄带坯温度和表面状态的方法。本专利基于以 前已申请的专利基础上，利用双辊铸轧法生产金属薄带坯，而后接在线控制轧 制，通过控制铸轧板带坯的温度、下部工序中的轧制变形量和变形方式，生产 具有良好成型和二次加工能力的镁合金薄带。本专利技术提供的双辊连铸镁合金薄板的控轧方法包括以下内容a. 釆用双辊立式薄板铸轧机，熔化的镁合金溶液在一体化铸轧机中直接浇 注凝固成形。液体金属浇铸到由两个对向旋转的轧辊和侧封板组成的铸轧区， 液态金属接触轧辊并开始凝固，当凝固层厚度大于轧辊辊缝厚度时，铸板在凝 固过程中伴随着轧制加工并随着轧辊的旋转脱离轧辊，形成铸轧板材。b. 熔化的镁合金控制在660 75(TC浇铸；铸板出铸辊的温度为300-50(TC， 铸轧速度10-90m/min，铸轧出板厚度为卜4mm。铸板在铸轧机的下部油槽中， 用具有良好热传导能力的耐高温油控制冷却和热处理，铸板出油槽温度控制在 200-400°C。c. 铸板在油槽出口处由挤干辊除去铸板表面的油，经过平整、切断后，以 堆垛的方式在气氛热处理炉中加热保温，在380-42(TC进行15-120分钟的均匀 化退火，而后进入轧制机组轧制。d. 轧制机组控制温度和变形方式进行轧制，在轧制机组经过10-18个道次 轧制后形成薄板，在一个均匀化退火周期内，生产成品厚度为0.2-1 mm的镁合金薄板。e. 轧制机组的轧机前后和传送辊道间设置有保温罩和保温辊道，进行保温 和补热，精确控制每个道次的温度在250-42(TC的温轧和热轧区内进行。f. 轧制机组进行纵轧-横轧的轧制变形方式和变形量的控制。开始道次必 须为纵轧变形，以避免铸轧过程中形成的缺陷被放大。优选的方法是前三个道 次全部为纵轧变形。另一方面，在轧制过程中要进行横轧变形，以改进薄板在 宽向的组织性能，确保薄板在横纵向性能均匀。横轧进行展宽变形的另一个好 处是用同一宽度规格的带坯生产多种宽度系列的产品，增加生产的柔性。g. 在轧制工序，开始3个道次的变形量控制小于15%，在累积变形率达到 35%-50%后，变形量提高到15%-20%。采用尽量少的道次，以改善表面质量。h. 成品前道次进行280-35(TC低温范围的12%-15%变形率变形，成品道次 进行6-10%小变形量变形。通过控制轧制、诱起孪晶变形细化晶粒，退火后的成 品板得到5-30um的细晶。i. 轧制后的薄板经过剪切后，堆垛进行成品退火处理。退火工艺为350-420 。C， 15分钟-120分钟。本方法和装置用于厚度小于3毫米，宽度小于2米的镁合金板材的生产，优 选厚度小于1毫米，宽度小于1200毫米的各系列镁合金薄板，生产具有良好表 面和内部质量的薄板。本专利技术提供的用双辊连铸与控制轧制联合工艺生产镁合金薄板的装置包括 以下部件 一体化的铸轧机，包含了熔化炉、铸轧辊、引导辊组、冷却油系统。平整轧机，转鼓式飞剪，收集台架，轧前气氛保护退火炉，均可进行可逆轧制 的三架四辊轧机，换向搬运辊道，轧机间保温辊道，辅助的定位器，温度传感 器，成品气氛保护热处理炉，切边机。一体化的铸轧机的上方为熔化炉，它下部是铸轧辊，铸辊的下面是一个装 有冷却油的油槽，在油槽出口配备有平整轧机，辊道，飞剪机，和收集台架。 而后是进行均匀化退火的轧前气氛保护退火炉，退火炉后是送往轧制机组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双辊连铸镁合金薄板的控轧方法及装置，其特征在于该方法包括以下内容：（１）镁合金溶液在一体化铸轧机中成形，铸轧速度１０－９０ｍ／ｍｉｎ，铸板出铸辊的温度为３００－５００℃，铸轧板在油中冷却，控制温度为２００－４００℃，出板厚度为１ －４ｍｍ；（２）铸轧板在热轧前进行均匀化退火处理，退火温度３５０－４２０℃，时间１－２小时；（３）轧制机组控制道次、轧制温度、变形率和轧制方向，采用纵－横－纵轧交替方式轧制，轧机前后有保温辊道进行补热，控制各道次中控制轧制温 度为２８０－４２０℃，热轧成形在前三个道次采用变形率小于１０％的小压下量轧制，在累积压下率达到３５－５０％后采用１５％－１８％的大变形率轧制；（４）轧制后的薄板经过退火工艺，退火温度３５０－４２０℃，时间１５分钟－１２０分钟。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵红阳，胡小东，巨东英，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，巨东英，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。