CN103911571B - 改善镁合金薄板塑性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善镁合金薄板塑性的方法，包括以下步骤：S1）取样分别做出真应力‑应变曲线，根据真应力‑应变曲线做出能够确定加工硬化率和强度之间关系的加工硬化曲线；S2）从步骤S1得到的加工硬化曲线中找出曲线最大拐点定义为临界值；S3）参照步骤S2中得到的临界值，先将镁合金薄板产品材料预拉伸到材料的加工硬化阶段；S4）对步骤S3中预拉伸后的材料进行退火处理，去除应力集中，从而获得塑性得到改善的镁合金薄板产品。本发明的改善镁合金薄板塑性的方法，可有针对性地对材料组分和基面织构不同的镁合金薄板进行塑性改良，能够得到符合预期力学性能指标的镁合金薄板，从而为镁合金薄板后续的工业化生产提供可靠的保证。

Description

改善镁合金薄板塑性的方法

技术领域

本发明属于有色金属塑性加工领域，特别涉及一种改善镁合金薄板塑性的方法。

背景技术

镁合金具有比强度和比刚度高、导热导电性好、阻尼减震、电磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等优点，在汽车、电子通信、航空航天和国防军事等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景。大多数镁合金是密排六方晶体结构(HCP)，室温下塑性变形仅限于基面{0001}<11-20>滑移及锥面{10-12}<1011>孪生，是一种较难加工和成形的金属材料。结果表明，室温下镁合金的各变形模式的临界剪切应力（CRSS）差别很大，其中基面滑移和拉伸孪生具有较小的CRSS，所以它们相对容易开动。通过挤压、轧制等工艺得到镁合金板材通常具有较强的基面织构，表现出较差的室温变形能力，这样对镁合金板材后续的使用带来不便。因此，改善镁合金板材基面织构，是发展镁合金塑性加工手段的前提和保障，对于变形镁合金产品的广泛使用也具有重大意义。然而，目前关于改善镁合金板材基面织构的研究都基于理论阶段，尚缺乏能够指导塑性镁合金薄板工业化生产的有效方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种改善镁合金薄板塑性的方法，通过该方法可使板材的基面织构得到弱化，屈服强度降低，塑性得到提高，同时厚度方向变形容易，成形性能提高。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

本发明的目的之一是提供一种改善镁合金薄板塑性的方法，包括以下步骤：

S1）从待加工的镁合金薄板产品中取样分别做沿板材挤压或轧制方向成ψ度的室温拉伸，做出真应力-应变曲线，根据真应力-应变曲线做出能够确定加工硬化率和强度之间关系的加工硬化曲线；

S2）从步骤S1得到的加工硬化曲线中找出曲线最大拐点定义为临界值；

S3）参照步骤S2中得到的临界值，先将镁合金薄板产品材料预拉伸到材料的加工硬化阶段；

S4）对步骤S3中预拉伸后的材料进行退火处理，去除应力集中，使镁合金薄板材料晶粒进行再结晶，从而获得塑性得到改善的镁合金薄板产品。

进一步，步骤S1中所述ψ度为0°，45°或90°。

进一步，步骤S1与步骤S3中的拉伸速率相同。

进一步，所述拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1。

进一步，步骤S4中所述退火温度在200-300℃之间。

本发明的目的之二是提供一种基于上述权利要求所述的方法制得的镁合金薄板。

本发明的有益效果：

1）本发明的改善镁合金薄板塑性的方法，采用在生产中首先加工试样预先确定材料加工硬化特性的方式，有针对性地对材料组分和基面织构不同的镁合金薄板进行塑性改良，可得到符合预期力学性能指标的镁合金薄板，从而为镁合金薄板后续的工业化生产提供可靠的保证。

2）本发明的镁合金薄板，其基面织构得到弱化，屈服强度降低，塑性得到提高，具有厚度方向变形容易，成形性能高等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为含有实施例1中所述加工硬化曲线的走势示意图；

图2为含有实施例2中所述加工硬化曲线的走势示意图；

图3为含有实施例3中所述加工硬化曲线的走势示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明进行详细说明：

实施例1一种改善镁合金薄板塑性的方法

本实施例中的一种改善镁合金薄板塑性的方法，包括以下步骤：

S1）从待改良的AZ31型镁合金薄板产品中取样分别做沿板材挤压或轧制方向成0°度的室温拉伸，可选用在电子万能试验机上做室温拉伸，拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1，做出真应力-应变曲线，根据真应力-应变曲线做出加工硬化曲线，确定加工硬化率（θ）和强度(σ-σ_0.2)之间关系的；

S2）从步骤S1得到的加工硬化曲线中找出曲线最大拐点定义为临界值a，如图1中所示，在临界值a范围附近取值A，B，C代表不同的加工硬化阶段，本实施例中所述A，B，C分别取2%，4%，8%；

S3）参照步骤S2中得到的临界值a，先将镁合金薄板产品材料预拉伸到材料的加工硬化阶段，拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1，；

S4）对步骤S3中预拉伸后的材料在温度250℃下进行退火处理，去除应力集中，使镁合金薄板材料晶粒进行再结晶，从而获得塑性得到改善的镁合金薄板产品。

实施例2一种改善镁合金薄板塑性的方法

本实施例中的一种改善镁合金薄板塑性的方法，包括以下步骤：

S1）从待改良的AZ31型镁合金薄板产品中取样分别做沿板材挤压或轧制方向成45°度的室温拉伸，拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1，做出真应力-应变曲线，根据真应力-应变曲线做出加工硬化曲线，确定加工硬化率（θ）和强度(σ-σ_0.2)之间关系的；

S2）从步骤S1得到的加工硬化曲线中找出曲线最大拐点定义为临界值b，如图2中所示，在临界值b范围附近取值A，B，C代表不同的加工硬化阶段，本实施例中所述A，B，C分别取2%，4%，8%；

S3）参照步骤S2中得到的临界值a，先将镁合金薄板产品材料预拉伸到材料的加工硬化阶段，拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1，；

S4）对步骤S3中预拉伸后的材料在温度250℃下进行退火处理，去除应力集中，使镁合金薄板材料晶粒进行再结晶，从而获得塑性得到改善的镁合金薄板产品。

实施例3一种改善镁合金薄板塑性的方法

本实施例中的一种改善镁合金薄板塑性的方法，包括以下步骤：

S1）从待改良的AZ31型镁合金薄板产品中取样分别做沿板材挤压或轧制方向成90°度的室温拉伸，拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1，做出真应力-应变曲线，根据真应力-应变曲线做出加工硬化曲线，确定加工硬化率（θ）和强度(σ-σ_0.2)之间关系的；

S2）从步骤S1得到的加工硬化曲线中找出曲线最大拐点定义为临界值c，如图3中所示，在临界值c范围附近取值A，B，C代表不同的加工硬化阶段，本实施例中所述A，B，C分别取2%，4%，8%；

S3）参照步骤S2中得到的临界值a，先将镁合金薄板产品材料预拉伸到材料的加工硬化阶段，拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1；

S4）对步骤S3中预拉伸后的材料在温度250℃下进行退火处理，去除应力集中，使镁合金薄板材料晶粒进行再结晶，从而获得塑性得到改善的镁合金薄板产品。

分别测定实施例1-3中沿各自挤压或轧制方向室温拉伸获得的原始材料样品以及经退火后得到的镁合金薄板产品的力学性能指标，结果统计如表1所示。

表1板材力学性能

从表1中可知，通过本发明的改善镁合金薄板塑性的方法，合理选择加工硬化阶段，可得到符合预期力学性能指标的镁合金薄板，从而为镁合金薄板后续的工业化生产提供可靠的保证。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种改善镁合金薄板塑性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)从待加工的镁合金薄板产品中取样分别做沿板材挤压或轧制方向成ψ度的室温拉伸，做出真应力-应变曲线，根据真应力-应变曲线做出能够确定加工硬化率和强度之间关系的加工硬化曲线；

S2)从步骤S1得到的加工硬化曲线中找出曲线最大拐点定义为临界值；

S3)参照步骤S2中得到的临界值，先将镁合金薄板产品材料预拉伸到材料的加工硬化阶段；

S4)对步骤S3中预拉伸后的材料进行退火处理，去除应力集中，使镁合金薄板材料晶粒进行再结晶，从而获得塑性得到改善的镁合金薄板产品。

2.根据权利要求1所述的改善镁合金薄板塑性的方法，其特征在于：步骤S1中所述ψ度为0°，45°或90°。

3.根据权利要求1或2所述的改善镁合金薄板塑性的方法，其特征在于：步骤S1与步骤S3中的拉伸速率相同。

4.根据权利要求3所述的改善镁合金薄板塑性的方法，其特征在于：所述拉伸速率为10^-3-10^-1s^-1。

5.根据权利要求4所述的改善镁合金薄板塑性的方法，其特征在于：步骤S4中所述退火温度在200-300℃之间。