CN102400072B - 一种镁及镁合金板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种镁及镁合金板的生产方法，涉及一种具有优异的机械性能和较高的尺寸精度、可生产宽幅镁板的镁板的生产方法。其特征在于其生产过程的步骤包括：（1）将粗镁锭进行熔化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；（3）再挤压成“S”型或“M”异型板将预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。本发明的方法，针对镁及镁合金变形难，变形量小，产品合格率低的特点，提供一种镁及镁合金的生产方法，该方法将挤压和轧制工艺相结合，先挤压出异型板，然后进行轧制，该方法可生产宽幅、薄镁及镁合金板，且能耗低，合格率高，成本低。
Description
技术领域
一种镁及镁合金板的生产方法，涉及一种具有优异的机械性能和较高的尺寸精度、可生产宽幅镁板的镁板的生产方法。
背景技术
20世纪5O年代，镁板带材在火箭与航天器上的应用发展迅速，90年代开始，由于轻量化的需要，镁板带在交通、通讯、3C及医疗等领域的应用不断扩大，镁板带的生产技术成为生产研究的热点。
镁为密排六方结构，室温条件下滑移系少，变形能力差，室温下轧制时的滑移面为(0001)，一般道次变形量只有10％～15％ ，如果变形率再高则会发生严重的裂边，甚至无法轧制，因此，镁及镁合金一般不采用冷变形。虽然室温变形能力很差，但是在再结晶温度以上，镁及镁合金则具有良好的塑性加工性，因此，生产镁及镁合金板材时通常要反复进行加热退火和热轧，即使如此，在镁及合金板的轧制过程中，因为经常有裂边发生，生产中需要不断地进行切边和再轧制，所有这些使得镁及镁合金板的生产能耗高，成品率低，生产成本高。
目前常用的镁合金板材的生产方法为铸锭热轧。常用的轧制坯料为铸造扁锭，采用半连续生产方法，生产的扁锭经高温均匀化处理，消除枝晶偏析和铸造应力后，再进行热轧，热轧采用二辊轧机或四辊轧机，一般更多是采用二辊轧机。采用这种方法生产镁板的优点是：可以根据轧机的宽度，铸造相应宽度的扁锭，且扁锭在进行轧制之前进行洗面，因此轧制出的板材表面光洁度好；缺点是：流程长，能耗高，并且因为铸轧晶粒度的影响，轧制变形量受到限制，热轧时既要加热铸锭，又要加热轧辊，最后几道次冷精轧的轧辊必须经过高度抛光，冷加工率仅约5％，产品合格率低。
连续铸轧技术生产镁轧制坯料是当前研究者和生产者关注的热点，因为铸轧可生产厚度为6.4～7.6mm的带坯，带坯可直接用于轧制镁板，流程短、能耗低，生产成本可大幅度得到降低。但是镁合金的铸轧技术还在探索中，远不如铝合金铸轧技术成熟，还不能够产业化地应用于工业生产。
发明内容
本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种生产成本低、加工精度高、产品合格率高，可生产宽幅镁的镁及镁合金板的生产方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种镁及镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粗镁锭进行熔化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；、
（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；
（3）再挤压成“S”型或“M”异型板将预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。
本发明的一种镁及镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的粗镁熔化后，在730℃温度下进行精炼，700-710℃温度下浇铸成棒或半连续铸造成镁棒，采用工频炉预热镁棒，预热过程升温速度20℃/min，预热温度为320-350℃；挤压成“S”型或“M”异型板后，再在330-360℃温度下预热，轧制后，在300-330℃温度下退火，再轧制成品板材。
一种镁及镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粗镁或镁锭进行熔化、合金化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；、
（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；
（3）再挤压成“S”型或“M”异型板将预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。
本发明的一种镁及镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的粗镁或者镁锭、熔化、合金化后，在730℃温度下精炼、浇铸成镁合棒或半连续铸造成镁合棒；镁合棒采用工频炉预热至400-430℃, 预热过程的升温速度20℃/min，再挤压成“S”型或“M”异型板；再在400-420℃温度下预热后，进行轧制；再在400-420℃温度下退火后，轧制成成品板材。
本发明的一种镁及镁合金板的生产方法，以镁锭或镁合金锭为原料，熔化浇铸成与挤压机的挤压筒尺寸相匹配的挤压锭，或者采用半连续铸造生产的棒材进行挤压，生产出一定厚度的异型板，然后再根据产品要求，轧制成相应厚度的板材。
本发明中的挤压过程，可以采用卧式挤压机或竖式挤压机进行。挤压的异型板可以根据生产需要或挤压机吨位的大小，设计成“S”型或“M”型。挤压前的棒材要进行加热。加热的目的一方面可以消除铸棒在铸造过程中的残余应力，消除铸棒中的枝晶偏析，使内部组织达到或接近平衡状态；另一方面给棒材提供一定的热量，降低挤压变形抗力，有利于挤压过程的进行。
对于镁合金，挤压前的加热过程中也可以有利于一些在铸造过程中析出的粗大相有效地溶入镁基体中，减少析出相对挤压后的板材及后续轧制板材的影响。
本发明方法中的轧制过程可以采用双辊轧机也可以采用四辊轧机，轧制过程中根据轧制板材的厚度需要进行不同次数的退火。退火的目的是消除或改善轧制过程中的残余应力和各种组织缺陷，以利于后续轧制的进行，减少板材边裂。
本发明的特点在于：1、本发明的生产方法，将挤压和轧制工艺相结合，使材料加工变形量增大，可生产镁及镁合金薄板；2、本发明挤压过程中生产的“S”型或“M”型异型板经轧制后板材宽度大幅增加，且裂边少，产品合格率高；3、本发明生产的异型板材在轧制过程中变形量大，最大变形量可以达到30%，工艺流程相对较短，能耗低，成本低。
本发明的生产方法，由于前期采用了热挤压变形，变形后的材料为完全再结晶组织，晶粒细小均匀，有利于后续的再加工；挤压的板材为“S”型或“M”型，此板型经轧制后可以极大地提高板材的宽度，且因板材为挤压板，易于变形，轧制时道次变形量大，加工次数减少，使最终生产出来的板材尺寸精度高，力学性能优异。发明所述的生产工艺能耗少，生产成本低，具有较强的工业可操作性。
具体实施方式
一种镁及镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粗镁锭进行熔化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；、
（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；挤压过程中生产的“S”型或“M”型异型板经轧制后板材宽度大幅增加，且裂边少，产品合格率高；
（3）再挤压成“S”型或“M”异型板将预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。
一种镁及镁合金板的生产方法，其特征在于
（1）将粗镁或镁锭进行熔化、合金化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；、
（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；挤压过程中生产的“S”型或“M”型异型板经轧制后板材宽度大幅增加，且裂边少，产品合格率高；
（3）再挤压成“S”型或“M”异型板将预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。
以下结合实例对本发明进行进一步详细的描述，具体实例如下：
实施例1
如果是生产纯镁板，生产工艺过程：粗镁——熔化——精炼（730℃）——浇铸成棒（或半连续铸造成棒）（700-710℃）——工频炉预热（320-350℃，升温速度20℃/min）——挤压（“S”型或“M”异型板）——预热（330-360℃）——轧制——退火（300-330℃）——轧制——成品板材。
实施例2
如果是生产镁合金板，生产工艺过程：粗镁（或者镁锭）——熔化——合金化（730-750℃）——精炼（730℃）——浇铸成棒（或半连续铸造成棒）（730℃）——工频炉预热（400-430℃, 升温速度：20℃/min）——挤压（“S”型或“M”异型板）——预热（400-420℃）——轧制——退火（400-420℃）——轧制——成品板材。
Claims (4)
1.一种镁的生产方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粗镁锭进行熔化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；
（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；
（3）再将挤压成的“S”型或“M”异型板预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。
2.根据权利要求1所述的一种镁的生产方法，其特征在于其生产过程的粗镁熔化后，在730℃温度下进行精炼，700-710℃温度下浇铸成棒或半连续铸造成镁棒，采用工频炉预热镁棒，预热过程升温速度20℃/min，预热温度为320-350℃；挤压成“S”型或“M”异型板后，再在330-360℃温度下预热，轧制后，在300-330℃温度下退火，再轧制成成品板材。
3.一种镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的步骤包括：
（1）将粗镁或镁锭进行熔化、合金化、精炼、浇铸成棒或半连续铸造成镁棒；
（2）将浇铸成的镁棒预热后，挤压成“S”型或“M”异型板；
（3）再将挤压成的“S”型或“M”异型板预热后，进行轧制、退火、再轧制制得成品板材。
4.根据权利要求3所述的一种镁合金板的生产方法，其特征在于其生产过程的粗镁或者镁锭、熔化、合金化后，在730℃温度下精炼、浇铸成镁合金棒或半连续铸造成镁合金棒；镁合金棒采用工频炉预热至400-430℃, 预热过程的升温速度20℃/min，再挤压成“S”型或“M”异型板；再在400-420℃温度下预热后，进行轧制；再在400-420℃温度下退火后，轧制成成品板材。
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