CN102513484A - 一种镁合金板材的锻造开坯方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁合金板材锻造开坯方法，包括步骤：低温小应变量侧面交叉锻造，即从侧面沿板坯横向和纵向交替进行多道次锻造处理，且采用较低的道次应变量进行锻造。板坯采用上述锻造开坯方法，使材料在低温下产生了较大的冷变形，可以有效激发孪生细化晶粒，从而可以有效利用孪生分割晶粒来细化铸态板坯的晶粒尺寸，形成有利于后续轧制变形的织构类型。因此可在随后的轧制加工中显著提高单道次最大下压量和板坯的连续变形能力，减少轧制道次和中间退火次数，显著降低了镁合金薄板材的加工成本。同时，采用此工艺制备出的镁合金板材具有更加均匀、细小的晶粒组织和优异的力学性能，板坯边裂倾向显著改善，提高了镁合金板材的质量。

Description

一种镁合金板材的锻造开坯方法

技术领域

本发明涉及材料锻造加工及轧制成形领域，特别涉及一种铸态镁合金板材的锻造开坯方法。

背景技术

镁合金由于质量轻、尺寸稳定性高、防电磁波干扰、具有优良的加工特性、极佳的刚性重量比、导电性佳以及可回收性等多项优点，使其在结构性与加工组件的应用与需求上大幅上涨。大多数3C(电脑、通讯与消费性电子产品)设备、汽车零组件、手工具、运输工具等产业，都是镁合金技术可发挥应用的市场。

镁合金板材用于制作薄壁部件，与目前同样作为外壳件应用的塑料相比，镁合金板材具有耐高温、低的热膨胀性以及易于回收利用的优点，具有重要的商业应用价值。镁合金板材本身不仅是主要的塑性加工制品，也是进一步深加工的原料，因此，镁合金板材是重要的基础材料。开发生产低成本、高品质的镁合金板材，对改变我国镁工业的局面有特殊意义。

但是目前世界上镁合金板材生产主要沿用传统热轧开坯、挤压开坯、及热锻开坯方法，由于镁合金塑性变形能力低，传统的热轧开坯加工方法生产的板坯在后续轧制成型过程中易产生道次压下量小，轧制道次多，易边裂，成品率低，所制备的板材成本较高。挤压开坯生产的板材质量较好，但生产效率低。热锻开坯是镁合金板材重要的加工方法，通常是在较高的温度时沿单一方向进行多道次锻造并辅助退火处理。但是采用单向多道次高温锻造易形成强烈基面织构，极其不利于后续轧制变形，使道次下压量低，并且高温变形不利于激缩孪生来细化晶粒，使板材内部组织不均匀，且需要辅助多道次中间退火，工艺复杂成本升高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种镁合金板材的锻造开坯方法，以实现镁合金板材的大变形量加工，且所加工出的板材具有均匀、细小的晶粒组织和优异的力学性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种镁合金板材的锻造开坯方法，包括步骤：

侧面交叉锻造：从板坯侧面沿板坯横向和纵向交替进行锻造处理。

优选的，在上述镁合金板材的锻造开坯方法中，所述侧面交叉锻造为多道次锻造。

优选的，在上述镁合金板材的锻造开坯方法中，所述侧面交叉锻造的单道次应变量在2-15％。

优选的，在上述镁合金板材的锻造开坯方法中，所述侧面交叉锻造的锻造温度是室温至200℃。

优选的，在上述镁合金板材的锻造开坯方法中，所述多道次锻造采用3-20道次。

优选的，在上述镁合金板材的锻造开坯方法中，所述低温锻造具体为20℃、150℃或200℃。

优选的，在上述镁合金板材的锻造开坯方法中，所述多道次具体采用3、12或20道次。

从上述的技术方案可以看出，本发明通过采用侧面交叉锻造开坯处理过程，使材料在低温下产生了较大的冷变形，可以有效地利用孪生分割晶粒来细化铸态板坯的晶粒尺寸，使其经过上述方法处理后形成有利于后续轧制成型的织构类型，从而可在后续轧制加工中显著提高单道次最大下压量和连续变形的能力，减少轧制道次和中间退火次数，显著降低了镁合金薄板材的加工成本，同时，采用此工艺制备出的镁合金板材具有更为均匀、细小的晶粒组织和优异的力学性能，板坯边裂倾向显著改善，从而使镁合金板材质量得以提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的镁合金板材的侧面锻造以及轧制方法的流程图。

具体实施方式

本发明公开了一种镁合金板材的锻造开坯方法，以实现镁合金板材的大变形量加工，且所加工出的板材具有均匀、细小的晶粒组织和优异的力学性能。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的镁合金板材的侧面交叉锻造开坯方法是用于在镁合金板材轧制之前的一种预先处理，以使得加工出的镁合金板材组织结构合理、无边裂、质量优良。其包括步骤：

侧面交叉锻造，从板坯的侧面沿板坯的横向和纵向交替进行锻造处理，本方法采用多道次，小应变量的低温交叉锻造；

其中，侧面交叉锻造的道次应变量优选的控制在2-15％范围内，侧面预变形的温度在20℃至200℃范围内。

随后进行轧制成型处理，将上述经过侧面交叉锻造处理的镁合金板坯轧制成镁合金板材。

本发明提供的镁合金板材的侧面交叉锻造开坯新方法，通过从侧面的交叉锻造预变形处理，使得在随后的轧制加中实现镁合金板材的大变形量加工，边裂倾向明显改善，道次压下量显著增加，减小轧制道次和中间退火次数，显著降低了镁合金薄板材的加工成本，且最终获得的板材具有均匀细小的组织和优异的力学性能，然后将处理后的板坯轧制成镁合金薄板。

请参阅图1，本发明提供的镁合金板材的锻造开坯以及轧制方法流程图，

步骤S10：侧面交叉锻造预变形，其中交叉锻造采用多道次小变量的低温锻造。优选的方式，采用3、12或20道次，单道次形变量为2-15％，锻造温度为室温(本实施例中的室温可理解为20℃)至200℃。

步骤S11：轧制成形，将所述板坯半成品保温至200℃至450℃，进行平辊的大压下量轧制成镁合金薄板材。板坯半成品和平辊轧制前可以预先放入加热炉中保温一段时间使其温度达到200℃至450℃后，再进行平辊轧制处理。

下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例一

热轧板坯的初始尺寸为200×200×70mm其中厚度为70mm，室温(本实施例中，可理解为20℃)条件下侧面3道次交叉锻造，其中道次应变量15％，从板坯侧面分别沿横向和纵向进行交替锻造，然后在炉中加温至400℃后进行平辊轧制，可实现单道次40％下压且边部基本无裂痕，经过7道次的平辊压制，厚度可达到5mm，而无侧面交叉锻造的试样，单道次下压量仅为20％，且经过13道次轧制厚度才可达到5mm且边部裂纹明显。

实施例二

热轧板坯的初始尺寸为200×200×70mm其中厚度为70mm，在150℃条件下侧面12道次交叉锻造，其中道次应变量8％，从板坯侧面分别沿横向和纵向进行交替锻造，然后在热炉中加温至400℃后进行平辊轧制，可实现单道次50％下压量且边部基本无裂纹，经过6道次轧制后厚度可达6mm，而无侧面交叉锻造处理的试样单道次下压量仅为25％，且经过12道次轧制厚度才可达到6mm且边部裂纹明显。

实施例三

热轧板坯的初始尺寸为200×200×70mm其中厚度为70mm，200℃条件下侧面20道次交叉锻造，其中道次应变量2％，从板坯侧面分别沿横向和纵向进行交替锻造，然后在热炉中保温至300℃后进行平辊轧制，可实现单道次下压量40％且边部基本无裂纹，并且可以实现大变形量连续轧制变形，经过8道次轧制后厚度可以达到5mm，而无侧面交叉锻造的试样，单道次下压量仅为15％，且需经过15道次轧制后厚度才可达到5mm，且边部裂纹明显。

本发明通过对镁合金板坯的采用侧面交叉锻造处理，使材料在低温下产生了较大的冷变形，可以有效地利用孪生分割晶粒来细化铸态板坯的晶粒尺寸，使其经过上述方法处理后形成有利于后续轧制成型的织构类型，从而可在后续轧制加工中显著提高单道次最大下压量和连续变形的能力，减少轧制道次和中间退火次数，显著降低了镁合金薄板材的加工成本，同时，采用此工艺制备出的镁合金板材具有更为均匀、细小的晶粒组织和优异的力学性能，板坯边裂倾向显著改善，从而使镁合金板材质量得以提高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，包括步骤：

侧面交叉锻造：从板坯侧面沿板坯横向和纵向交替进行锻造处理。

2.如权利要求1所述的镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，所述侧面交叉锻造为多道次锻造。

3.如权利要求2所述的镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，所述侧面交叉锻造的单道次应变量在2-15％。

4.如权利要求2所述的镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，所述多道次为3-20道次。

5.如权利要求1至4任一项所述的镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，所述侧面交叉锻造的锻造温度为室温至200℃。

6.如权利要求5所述的镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，所述交叉锻造温度是20℃、150℃或200℃。

7.如权利要求4所述的镁合金板材锻造开坯方法，其特征在于，所述多道次具体为3、12或20道次。

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