CN101274332A - 镁合金超薄板材的成型方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁合金超薄板材成型方法,先将镁合金铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时,对锭坯均匀化处理,再直接热挤开坯,热挤开坯总变形量达到40%以上,然后退火;将热轧开坯后板坯裁成所需宽度尺寸,在热加工状态下横向轧制,第一次热轧变形量控制在20-30%之间,中间退火后纵向轧制,再在热加工状态下多次进行横轧-纵轧-再横轧-再纵轧,并辅以中间退火,将板材厚度轧至1mm;冷轧板材每道次压下量为5%,两次中间退火之间的冷轧总变形量控制在30%,冷轧后板材厚度0.1mm;最后对板材矫平及精整。板材晶粒细小,组织均匀,缺陷少,基面织构减弱,力学、耐腐蚀以及电化学等性能得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁合金超薄板材的成型技术,属于材料加工工程中板材加工制备技术领域。
背景技术
随着汽车、家电、办公系统等轻量化需求和地球环保问题的日益紧迫,变形镁合金的开发和应用越来越受到关注。专家预测在未来10-15年镁合金板材巿场将会达到15-20万吨。中国是镁的资源大国,镁矿储量世界第一,生产大国和出口大国,连续九年产量和出口量世界第一,但不是镁的强国,因为出口的是初级产品,而镁合金板材等深加工产品却要进口。目前,国内生产宽幅(>500mm宽)镁合金板材的最小厚度仅为0.5mm,但某些精密的电子电器领域、大功率镁阳极电池领域以及航空航天领域需要应用到厚度小于0.5mm的超薄镁合金板材。
制备镁合金超薄板材的困难在于镁属于密排六方晶体结构,塑性加工性能差,普通轧制工艺不能制备0.5mm以下厚度的镁合金板材,而且普通轧制的产品缺陷多,晶粒、晶界、杂质、过剩相和缺陷沿表面被大幅度拉长,产生织构影响板材性能,板材中还会产生很大的残余应力。现急需一种新型的成型工艺解决镁合金生产和扩大应用的瓶颈------镁合金超薄板材的生产,满足市场需求,将镁合金由初级加工向深加工领域推进。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备0.1mm×500mm×500mm,厚度公差±0.01的镁合金超薄板材的方法,该板材晶粒细小,组织均匀,缺陷少,基面织构减弱,力学、耐腐蚀以及电化学等性能得到提高。具体包括以下步骤:
(1)铸锭均匀化处理
将铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时,对锭坯均匀化处理。
(2)铸锭热挤开坯
将均匀化处理的锭坯直接热挤开坯。热挤开坯总变形量达到40%以上,使铸态组织完全转变为变形组织,然后退火提高板坯塑性。
(3)横轧-纵轧工艺
将热轧开坯后具有变形组织的板坯裁成所需宽度尺寸后,横向轧制。第一次热轧变形量控制在20-30%之间,确保变形充分的同时减少板坯的开裂,中间退火后纵向轧制。然后在热加工状态下多次进行横轧-纵轧-再横轧-再纵轧操作,并辅以中间退火消除加工硬化,以保证板材组织成分均匀,最终板材厚度至1mm。此工艺关键在于每道次变形量的控制和各道次轧制方向的变化。
(4)超薄板冷轧工艺
镁在室温下变形主要依靠基面{0001}滑移及锥面孪生。孪生成为室温变形中不可忽视的重要变形机制,为保证室温下孪生变形不产生显微裂纹,冷轧板材每道次压下量为5%,两次中间退火之间的冷轧总变形量控制在30%。冷轧后板材厚度0.1mm。此工艺的关键在于每道次变形量的控制。
(5)板材矫平及精整
将冷轧后的超薄板材进行矫平和精整,使板材规格为0.1mm×500mm×500mm,厚度公差±0.01。
本发明制成的0.1mm×500mm×500mm超薄镁合金板材具有晶粒细小,组织均匀,缺陷少,基面织构减弱,力学、耐腐蚀以及电化学等性能得到提高。
附图说明
图1为本发明的镁阳极超薄板材的成型工艺流程图;
图2为本发明的镁阳极超薄板材的横轧-纵轧工艺示意图;
图3为本发明制备的镁阳极超薄板材的显微组织;
图4为本发明制备规格0.1mm×500mm×500mm的镁阳极超薄板材。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明:
具体实施方式
实施例1
本发明的成型工艺生产的镁动力电池阳极板材通过均匀化退火、挤压开坯、多道次横向-纵向轧制、冷轧、矫平和精整而成,阳极镁合金板材的厚度可以根据电池型号选取,最小厚度可达0.1mm,厚度公差±0.01。
超薄镁合金阳极板材在熔炼出铸造锭坯的基础上,通过下列实施步骤完成。
(1)铸锭均匀化处理
将铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时,对锭坯均匀化处理。
(2)铸锭热挤开坯
将均匀化处理的锭坯直接热挤开坯。热挤开坯总变形量达到40%以上,道次压下量15%左右,使铸态组织完全转变为变形组织,然后高温退火提高板坯塑性。
(3)横轧-纵轧工艺
将热挤开坯后具有变形组织的板坯裁成到所需宽度尺寸后,横向轧制。第一次热轧变形量控制在20-30%之间,中间退火后改为纵向轧制。然后在热加工状态下多次进行横轧-纵轧-再横轧-再纵轧操作,并辅以中间退火,以保证最终板材组织成分均匀,厚度至1mm左右。
(4)特薄板冷轧工艺
冷轧板材每道次压下量为5%左右,两次中间退火之间的冷轧总变形量控制在30%左右。冷轧后板材厚度0.1mm。
(5)板材矫平及精整
将冷轧后的超薄板材进行矫平和精整,使板材规格为0.1mm×500mm×500mm,厚度公差±0.01。
Claims (1)
1、一种镁合金超薄板材成型方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)铸锭均匀化处理
将镁合金铸锭在惰性气体保护下648-688K保温22-25小时,对锭坯均匀化处理;
(2)铸锭热挤开坯
将均匀化处理的锭坯直接热挤开坯,热挤开坯总变形量达到40%以上,然后退火提高板坯塑性;
(3)横轧-纵轧工艺
将热轧开坯后具有变形组织的板坯裁成所需宽度尺寸,在热加工状态下横向轧制,第一次热轧变形量控制在20-30%之间,中间退火后纵向轧制,此后在热加工状态下多次进行横轧-纵轧-再横轧-再纵轧操作,并辅以中间退火,将板材厚度轧至1mm;
(4)超薄板冷轧工艺
冷轧板材每道次压下量为5%,两次中间退火之间的冷轧总变形量控制在30%,冷轧后板材厚度0.1mm;
(5)板材矫平及精整
将冷轧后的超薄板材进行矫平和精整,使板材规格为0.1mm×500mm×500mm,厚度公差±0.01。
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