CN103316911A - 一种镁合金板材加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种镁合金板材加工方法，其主要是将镁合金锭放在二氧化碳激光器上，激光束角度在5°-75°之间，打开保护氩气，让镁合金锭以50-300rpm/min速度转动，并以0.02-0.1m/s的速度进给，将镁合金锭切成镁合金卷；同时开启直径为400-500mm大轧辊和直径为100-125mm小轧辊，大轧辊中上轧辊的旋转速度是30-90rpm/min，下轧辊的旋转速度是15-75rpm/min；小轧辊中上下轧辊的旋转速度均为120-360rpm/min，经过上述工序，得到1-10mm的镁合金板材。本发明操作简单，一次成型，生产的镁合金板材性能优异、延展性好、各向异性低、腐蚀性能好。

Description

一种镁合金板材加工方法
技术领域  本发明属于金属材料加工领域，特别涉及一种镁合金板材的加工方法。 
背景技术  镁合金具有一系列优异性能，被誉为“21世纪的绿色工程材料”。其中高性能镁合金板材，具有质量轻、强度高、刚性好、加工性能好、尺寸稳定性高、抗冲击、衰减性能好及易于回收等优点，可以在很多方面替代塑料、钢等材料，满足产品的轻薄和一体化等要求，是制造汽车、飞机蒙皮和框架、电子电器产品外壳等器件的良好材料。目前，镁合金板材的制备研究已成为材料加工领域的一个热点。 
由于镁合金是密排六方晶体结构，其滑移系少，塑性变形能力差，难以加工成形，这使得目前镁合金应用以压铸件为主，变形镁合金型材及其板材的应用很少。因此，镁合金在应用的过程中并没有充分发挥其性能潜力，导致镁合金研究和应用发展缓慢的主要原因之一就是未能很好地解决变形镁合金的加工成形问题。 
目前，传统的镁合金板生产工艺是将镁合金铸造成锭，再挤压成厚板，然后将厚板经多道次轧制成形，获得所需要的板材。而热轧存在对生产设备要求高，生产难度大，成品率低，成本高的问题。上述工艺周期长，挤压时材料浪费较严重，不仅生产效率低、成本高，而且材料的力学性能仍不够理想；这种轧制工艺还存在成形温度高、成形温度范围窄、道次间需要反复加热、板材组织粗大等缺陷。河村能人(CN102822366A)的镁合金板材的轧制要求有长周期叠加结构相，是从合金组成来考虑的，但是条件比较苛刻，应用范围有限；德国西门子公司(CN101522326A)提供的轧制设备 和轧制方法是通过冷轧经过一系列的轧制工艺可以得到所需的镁合金，但是设备的要求很高，而且加工方法很容易让板材开裂；水田桂司(CN1158762A)提供的热轧设备，能够防止轧制过程中轧材质量的降低，但是设备要求过高，经济性能又不是很好。张铮(CN102586561A)提供了一种高强度镁合金板材的加工工艺，这种工艺比传统的工艺好了很多，但是仍然要反复加热，反复轧制，晶粒会长大，板材又极易开裂。 
发明内容:
本发明的目的在于提供一种操作简单、无需加热、一次成型、成品率高的镁合金板材的加工方法。本发明主要是在氩气保护下，利用激光切出镁合金卷，然后直接输入到双辊轧机中轧制，一次成型，轧制出合乎条件的镁合金板材。 
本发明的方法如下： 
（1）将熔炼好的镁合金锭放在二氧化碳直线激光器上，将激光器和镁合金锭之间的距离调整为250-550mm，激光角度为5°-75°之间，然后打开保护氩气，让镁合金锭以50-300rpm/min的旋转速度转动，并以0.02-0.1m/s的速度进给，将镁合金锭切成镁合金卷； 
（2）将上述镁合金卷直接引入双辊轧机，同时开启直径为400-500mm的大轧辊和直径为100-125mm的小轧辊，大轧辊中上轧辊的旋转速度是30-90rpm/min，下轧辊的旋转速度是15-75rpm/min；上轧辊旋转速度是下轧辊旋转速度的1.2-2倍；小轧辊的上下轧辊的旋转速度均为120-360rpm/min，小轧辊的线速度与上述大轧辊中上轧辊线速度相等；经过上述工序，制备出1-10mm的镁合金板材。 
本发明与现有技术相比具有如下优点: 
1、操作简单、安全性高、成品率高、适合规模化生产。 
2、不需反复加热，节约能源，并可以避免晶粒长大。 
3、不需反复轧制，一次成型，生产效率高。 
4、生产的镁合金板材性能优异、延展性好、各向异性低、腐蚀性能好。 
附图说明
图1为本发明轧制过程的示意简图。 
图2为本发明实施例1制得的Mg-5Sn-0.3Gd-0.3Nd板材电镜图，（a）为横截面、（b）为轧制面。 
图3为本发明实施例2制得的Mg-1.5Ca-4Sc-1.5Y板材金相图。 
图4为本发明实施例1和2制得的两种板材的延伸率柱状示意图。 
具体实施例
实施例1: 
取工业纯镁4.72Kg、锡0.25Kg、钆0.015Kg、钕0.015Kg，在300℃预热60min。在750℃、混合气体-1%SF6+氩气保护下，采用普通石墨坩埚熔炼，依次添加完全后搅拌30min，将上述混合均匀的熔体，浇注到直径为200mm圆形磨具中，得到铸好的圆形铸锭。然后再把铸好的圆形铸锭在320℃固溶处理10h。 
如图1所示，将上述镁合金锭1放在二氧化碳直线激光器3上，将激光器和镁合金锭之间的距离调整为250mm，激光束角度α为75°，然后打开氩气2，让镁合金锭以50rpm/min的旋转速度ω1转动，并以0.02m/s的速度V进给，用激光器将上述镁合金锭切成镁合金卷。将上述镁合金卷直接引入双辊轧机，同时开启直径为500mm的大轧辊4和直径为125mm的 小轧辊5，大轧辊中的上轧辊的旋转速度ω2是30rpm/min，下轧辊的旋转速度ω3是15rpm/min；小轧辊中上下轧辊的旋转速度均ω4为120rpm/min，小轧辊的线速度与上述大轧辊中上轧辊线速度相等。经过上述工序，可以得到1mm的Mg-5Sn-0.3Gd-0.3Nd镁合金板材。 
从图2中可以看出轧制后Mg-5Sn-0.3Gd-0.3Nd板材的宏观厚度达到了1mm,而且轧制板的边缘非常平整，从图4(a)中可以看出轧制后得到的Mg-5Sn-0.3Gd-0.3Nd板材的延伸率达到了28%左右。 
实施例2: 
取工业纯镁4.65Kg、钙0.075Kg、钪0.2Kg、钇0.075Kg，在300℃预热60min。在750℃、混合气体-1%SF6+氩气保护下，采用普通石墨坩埚熔炼，依次添加完全后搅拌30min，将上述混合均匀的熔体，浇注到直径为200mm圆形磨具中，得到铸好的圆形铸锭。然后再把铸好的圆形铸锭在450℃固溶处理10h。 
将上述镁合金锭放在二氧化碳直线激光器上，将激光器和镁合金锭之间的距离调整为550mm，激光束角度为5°，然后打开氩气，让镁合金锭以300rpm/min的旋转速度转动，并以0.1m/s的速度进给，用激光器将上述镁合金锭切成镁合金卷。将上述镁合金卷直接引入双辊轧机，同时开启直径为400mm的大轧辊和直径为100mm的小轧辊，大轧辊中的上轧辊的旋转速度是90rpm/min，下轧辊的旋转速度是75rpm/min；小轧辊中上下轧辊的旋转速度均为360rpm/min，小轧辊的线速度与上述大轧辊中上轧辊线速度相等。经过上述工序，便可以得到10mm Mg-1.5Ca-4Sc-1.5Y的镁合金板材。 
从图3中可以看出轧制后Mg-1.5Ca-4Sc-1.5Y板材的晶粒细小；从图 4(b)中可以看出轧制后Mg-1.5Ca-4Sc-1.5Y板材的延伸率达到了21%左右。 
实施例3: 
取工业用的商品化AZ31合金在450℃固溶处理10h。 
将上述镁合金锭放在二氧化碳直线激光器上，将激光器和镁合金锭之间的距离调整为400mm，激光束角度为30°，然后打开保护氩气，让镁合金锭以110rpm/min的旋转速度转动，并以0.06m/s的速度进给；用激光器将上述镁合金锭切成镁合金卷。将上述镁合金卷直接引入双辊轧机，同时开启直径为440mm的大轧辊和直径为110mm的小轧辊，大轧辊中的上轧辊的旋转速度是60rpm/min，下轧辊的旋转速度是50rpm/min；小轧辊中上下轧辊的旋转速度均为240rpm/min，小轧辊的线速度与上述大轧辊中上轧辊线速度相等；经过上述工序，制备出5mm的镁合金板材。 

Claims (1)

1.一种镁合金板材加工方法，其特征在于：
（1）将熔炼好的镁合金锭放在二氧化碳直线激光器上，将激光器和镁合金锭之间的距离调整为250-550mm，激光角度为5°-75°之间，然后打开保护氩气，让镁合金锭以50-300rpm/min的旋转速度转动，并以0.02-0.1m/s的速度进给，将镁合金锭切成镁合金卷；
（2）将上述镁合金卷直接引入轧机，同时开启直径为400-500mm的大轧辊和直径为100-125mm的小轧辊，大轧辊中上轧辊的旋转速度是30-90rpm/min，下轧辊的旋转速度是15-75rpm/min；上轧辊旋转速度是下轧辊旋转速度的1.2-2倍；小轧辊的上下轧辊的旋转速度均为120-360rpm/min，小轧辊的线速度与上述大轧辊中上轧辊线速度相等；经过上述工序，制备出1-10mm的镁合金板材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706663A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 重庆理工大学 一种高延展性镁合金板材快速加工方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56163852A (en) * 1980-05-15 1981-12-16 Toyota Motor Corp Manufacture of superthin ring shaped steel belt and device therefor
US5129960A (en) * 1990-09-21 1992-07-14 Allied-Signal Inc. Method for superplastic forming of rapidly solidified magnesium base alloy sheet
CN1092343A (zh) * 1993-02-16 1994-09-21 奥地利钢铁联合企业阿尔帕工业设备制造公司 用于生产带钢、薄板坯或初轧板坯的方法
CN101008060A (zh) * 2006-11-30 2007-08-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种耐热镁基稀土合金及其制备方法
CN100333860C (zh) * 2003-02-28 2007-08-29 联邦科学和工业研究组织 镁合金薄板及其生产方法
TW201018733A (en) * 2008-11-05 2010-05-16 Chung Shan Inst Of Science Method for fabricating high-strength alloy material
CN102352459A (zh) * 2011-11-02 2012-02-15 永鑫精密材料（无锡）有限公司 一种手机壳体用镁合金带材的制备方法
CN102586561A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 江苏诚德钢管股份有限公司 大规格高强度镁合金板材的一种加工工艺

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56163852A (en) * 1980-05-15 1981-12-16 Toyota Motor Corp Manufacture of superthin ring shaped steel belt and device therefor
US5129960A (en) * 1990-09-21 1992-07-14 Allied-Signal Inc. Method for superplastic forming of rapidly solidified magnesium base alloy sheet
CN1092343A (zh) * 1993-02-16 1994-09-21 奥地利钢铁联合企业阿尔帕工业设备制造公司 用于生产带钢、薄板坯或初轧板坯的方法
CN100333860C (zh) * 2003-02-28 2007-08-29 联邦科学和工业研究组织 镁合金薄板及其生产方法
CN101008060A (zh) * 2006-11-30 2007-08-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种耐热镁基稀土合金及其制备方法
TW201018733A (en) * 2008-11-05 2010-05-16 Chung Shan Inst Of Science Method for fabricating high-strength alloy material
CN102352459A (zh) * 2011-11-02 2012-02-15 永鑫精密材料（无锡）有限公司 一种手机壳体用镁合金带材的制备方法
CN102586561A (zh) * 2012-02-27 2012-07-18 江苏诚德钢管股份有限公司 大规格高强度镁合金板材的一种加工工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
万书伟 等: "实验室中厚板试料采用等离子切割开坯的研究", 《2004年中国金属学会青年学术年会论文集》 *
高霁 等: "利用CO_2大功率激光器辅助切削GH135试验研究", 《航空工艺技术》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706663A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 重庆理工大学 一种高延展性镁合金板材快速加工方法及装置
CN103706663B (zh) * 2013-12-30 2015-09-09 重庆理工大学 一种高延展性镁合金板材快速加工方法及装置

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