【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属基复合材料制备，涉及镁/铝复合板材料，具体涉及一种高强韧镁/铝复合板材料及其制备方法。
技术介绍
1、镁合金具有低密度、高比强度、高比刚度和出色的阻尼性能等优点，是理想的轻量化结构材料。然而，传统镁合金绝对强度低、塑性较差，耐腐蚀性不足，使得其应用仍然有很大限制。
2、累积叠轧技术作为一种剧烈塑性变形技术，具有工艺简单，生产效率高和易规模生产等优点，经过多道次的轧制能获得较大的累积应变，可制备组织均匀、细小和高界面结合强度的层状结构复合材料。但是，由于镁合金较差的塑性，轧制过程中易造成板材边裂，从而降低成材率。另外，轧制剪切应力会引起镁合金内部裂纹，甚至导致材料断裂，降低复合板塑性。再者，由于加工硬化和残余应力的影响，较大的轧制压下量和高的叠轧次数难以实现，而这是保证高的结合强度和晶粒细化程度以实现高强韧化的关键。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种高强韧镁/铝复合板材料及其制备方法，以解决现有技术中累积叠轧制备的镁/铝复合板材料的强度和韧性有待进一步提高的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种镁/铝复合板材料的制备方法，所述的制备方法是采用稀土镁合金板材和铝合金板材通过多道次衬板累积叠轧的方法制成镁/铝复合板材料。
4、本专利技术还具有如下技术特征：
5、具体的，所述的稀土镁合金，以重量份数计，由以下元素制成：gd为6.
6、具体的，所述的稀土镁合金，以重量份数计，由以下元素制成：gd为8.92％，y为3.1％，zn为1.92％，zr为0.32％，杂质元素为0.05％，mg为85.69％。
7、优选的，所述的多道次衬板累积叠轧中的衬板为硬质合金衬板。
8、所述的硬质合金衬板为钢板。
9、具体的，所述的制备方法具体包括以下步骤：
10、步骤一，预处理：
11、对稀土镁合金板材和铝合金板材进行表面处理、堆叠、冲孔以及铆合，得到铆合后板材。
12、步骤二，衬板轧制复合：
13、对步骤一中得到的铆合后板材的上面和下面均增设硬质合金衬板，加热后轧制复合至规定的轧制压下量，得到初始复合板。
14、步骤二中，所述的加热的温度为150～400℃，保温时间为5～30min。
15、步骤三，多道次衬板累积叠轧：
16、将步骤二中得到的初始复合板进行切割，表面处理、堆叠、冲孔以及铆合，进行增设衬板后的多道次衬板累积叠轧，最后得到镁/铝复合板材料。
17、步骤三中，所述的多道次衬板累积叠轧的加热温度为150～400℃，保温时间为5～30min。
18、具体的，步骤一中，所述的预处理具体包括以下步骤：
19、步骤101，沿平行于轧制方向，对稀土镁合金板材和铝合金板材的待复合面使用钢刷打磨，直至去除氧化层且粗糙度均匀。
20、步骤102，用酒精/丙酮清洗步骤101中得到的打磨后的稀土镁合金板材和铝合金板材，并吹干。
21、步骤103，将步骤102中得到的干净的稀土镁合金板材和铝合金板材进行堆叠、前端冲孔、用铆钉铆合，得到铆合后板材，置于干净环境中备用。
22、优选的，步骤二中，所述的铆合后板材与硬质合金衬板相接触的面均涂覆高温隔离剂。
23、具体的，步骤二中，所述的硬质合金衬板厚度为0.1～2mm，硬质合金衬板的宽度大于初始复合板的宽度，硬质合金衬板的长度大于初始复合板的长度。
24、优选的，步骤二中，所述的轧制复合的轧制速度为200～500mm/s。
25、步骤二中，所述的轧制压下量为30％～70％。
26、步骤三中，所述的多道次衬板累积叠轧的轧制速度为200～500mm/s。
27、步骤三中，所述的多道次衬板累积叠轧的轧制压下量为30％～70％。
28、本专利技术还保护一种镁/铝复合板材料，该镁/铝复合板材料采用如上所述的镁/铝复合板材料的制备方法制得。
29、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
30、(ⅰ)本专利技术相比于现有技术，采用的衬板轧制复合的方法将剪切应力转化为压应力，有效地抑制了边裂和裂纹，提高了材料的成型性；同时，促进了再结晶过程，减缓了加工硬化，降低了残余应力；进而，实现了较大的轧制的压下量和高的叠轧道次数，促进了界面结合和组织均匀化以及细化；同时，该方法还有工艺简单、生产成本低和材料利用率高的优点。
31、(ⅱ)本专利技术中的稀土镁合金板材和铝合金板材在多次的衬板轧制复合的过程中，压应力促进了界面结合和再结晶过程。此外，经过多道次衬板累积叠轧，界面金属间化合物碎化，界面结合强度显著提高，微观组织得到细化，所制备的镁/铝复合板材料具有层状异质构型、良好的界面结合和均匀细小的晶粒结构，使得镁/铝复合板材料在保持高强度的同时，又兼具良好的韧性，实现了强韧性匹配。
32、(ⅲ)本专利技术通过多道次衬板累积叠轧方法，兼顾轧制温度等因素，在保证镁/铝复合板材料高强度的同时，又兼顾了韧性提升，优化了镁/铝复合板材料的力学性能，并使组元间功能特性互补，极大的拓展了镁/铝复合板材料的应用范围。同时，本专利技术中的镁/铝复合板材料的制备方法同样适用于其它金属复合板材料的制备。
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1.一种镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法是采用稀土镁合金板材和铝合金板材通过多道次衬板累积叠轧的方法制成镁/铝复合板材料。
2.如权利要求1所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的稀土镁合金，以重量份数计，由以下元素制成：Gd为6.0％～15.0％，Y为1.5％～4.5％，Zn为0.5％～2％，Zr为0.2％～0.7％，杂质元素为0.01％～0.05％，余量为Mg，元素的重量份数之和为100％。
3.如权利要求2所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的稀土镁合金，以重量份数计，由以下元素制成：Gd为8.92％，Y为3.1％，Zn为1.92％，Zr为0.32％，杂质元素为0.05％，Mg为85.69％。
4.如权利要求1所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的多道次衬板累积叠轧中的衬板为硬质合金衬板；
5.如权利要求1所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法具体包括以下步骤：
6.如权利要求5所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，步骤一中
7.如权利要求5所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述的铆合后板材与硬质合金衬板相接触的面均涂覆高温隔离剂。
8.如权利要求5所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述的硬质合金衬板厚度为0.1～2mm，硬质合金衬板的宽度大于初始复合板的宽度，硬质合金衬板的长度大于初始复合板的长度。
9.如权利要求5所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述的轧制复合的轧制速度为200～500mm/s；
10.一种镁/铝复合板材料，其特征在于，该镁/铝复合板材料采用如权利要求1至9任一项所述的镁/铝复合板材料的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法是采用稀土镁合金板材和铝合金板材通过多道次衬板累积叠轧的方法制成镁/铝复合板材料。
2.如权利要求1所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的稀土镁合金，以重量份数计，由以下元素制成：gd为6.0％～15.0％，y为1.5％～4.5％，zn为0.5％～2％，zr为0.2％～0.7％，杂质元素为0.01％～0.05％，余量为mg，元素的重量份数之和为100％。
3.如权利要求2所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的稀土镁合金，以重量份数计，由以下元素制成：gd为8.92％，y为3.1％，zn为1.92％，zr为0.32％，杂质元素为0.05％，mg为85.69％。
4.如权利要求1所述的镁/铝复合板材料的制备方法，其特征在于，所述的多道次衬板累积叠轧中的衬板为硬质合金衬板；
5.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，赵杰，朱磊，吴江涛，张志娟，雷智强，王兆麟，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：
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