CN108749210B - 一种镁铝合金复合板材 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁铝合金复合板材，镁铝合金复合板材是通过以下方法制备的：提供镁铝合金板、铝板以及Ti板；对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理；对Ti板进行第二热处理；对第一热处理之后的镁铝合金板和铝板以及第二热处理之后的Ti板进行打磨和清洗，得到表面清洁的镁铝合金板、铝板以及Ti板；对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化，得到表面活化的镁铝合金板以及Ti板；层叠表面活化的镁铝合金板、Ti板以及表面清洁的铝板，得到层合体；以及对层合体进行轧制。本发明的层结构更加合理，合金力学性能更好，能够充分发挥层合合金的优势。

Description

一种镁铝合金复合板材
技术领域
本发明属于金属复合材料技术领域，涉及一种镁铝合金复合板材。
背景技术
随着金属材料应用环境的日益复杂化，科技的不断提高，工业领域对金属材料提出了更加严格的要求。然而单一的金属材料在自然资源日渐枯竭和自身条件的限制下，已经不能满足现在的工业需求。所以以层状方式将同种或异种金属材料结合在一起形成的新型金属复合材料，已经引起了国内外学者的普遍重视。复合材料正在朝着结构优化的方向发展，未来最有前景的发展方向是。
现有技术提出了利用轧制法得到镁铝复合板材的方法，这种方法能够充分利用镁和铝两种金属各自的长处，但是该技术：1、由于镁铝两种金属性质相差较大，所以仅仅通过轧制或者通过对于轧制工艺进行优化，并不能有效的将两种金属复合到一起，这将导致成品金属复合材料力学性能较差。2、层叠金属结构简单，不能充分发挥层叠金属材料的优势。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁铝合金复合板材，从而克服现有技术的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种镁铝合金复合板材，其特征在于：镁铝合金复合板材是通过以下方法制备的：提供镁铝合金板、铝板以及Ti板；对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理；对Ti板进行第二热处理；对第一热处理之后的镁铝合金板和铝板以及第二热处理之后的Ti板进行打磨和清洗，得到表面清洁的镁铝合金板、铝板以及Ti板；对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化，得到表面活化的镁铝合金板以及Ti板；层叠表面活化的镁铝合金板、Ti板以及表面清洁的铝板，得到层合体；以及对层合体进行轧制。
优选地，上述技术方案中，层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、第一表面清洁的铝板、表面活化的Ti板、第二表面清洁的铝板以及第二表面活化的镁铝合金板。
优选地，上述技术方案中，镁铝合金板的厚度为2-3mm，Ti板的厚度为2-3mm，铝板的厚度为2-3mm。
优选地，上述技术方案中，镁铝合金牌号为AZ91D，Ti板的牌号为TA1，铝板的牌号为1080。
优选地，上述技术方案中，第一热处理工艺为：气压为0.01-0.03Pa，热处理温度为400-500℃，热处理时间为5-6h。
优选地，上述技术方案中，第二热处理工艺为：气压为0.01-0.03Pa，热处理温度为700-800℃，热处理时间为5-6h。
优选地，上述技术方案中，其中，对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化具体为：对表面清洁的镁铝合金板的两面以及Ti板的两面利用磁控溅射方法镀敷铝膜，铝膜的厚度为20-30μm。
优选地，上述技术方案中，轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为500-550℃，预热时间为30-40min；使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次30-40％，轧制道次为6-8次。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、为了克服镁、铝两种金属难以复合的缺陷，本发明提出了在镁铝合金表面镀铝的方案，同时因为镀铝工艺的原因，使得本发明能够将与镁铝合金性质相差更大的Ti合金板纳入本发明的结构；2、层结构更加合理，能够充分发挥层合合金的优势。
具体实施方式
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
镁铝合金复合板材是通过以下方法制备的：提供镁铝合金板、铝板以及Ti板；对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理；对Ti板进行第二热处理；对第一热处理之后的镁铝合金板和铝板以及第二热处理之后的Ti板进行打磨和清洗，得到表面清洁的镁铝合金板、铝板以及Ti板；对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化，得到表面活化的镁铝合金板以及Ti板；层叠表面活化的镁铝合金板、Ti板以及表面清洁的铝板，得到层合体；以及对层合体进行轧制。层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、第一表面清洁的铝板、表面活化的Ti板、第二表面清洁的铝板以及第二表面活化的镁铝合金板。镁铝合金板的厚度为2mm，Ti板的厚度为2mm，铝板的厚度为2mm。第一热处理工艺为：气压为0.01Pa，热处理温度为400℃，热处理时间为6h。第二热处理工艺为：气压为0.01Pa，热处理温度为700℃，热处理时间为6h。其中，对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化具体为：对表面清洁的镁铝合金板的两面以及Ti板的两面利用磁控溅射方法镀敷铝膜，铝膜的厚度为20μm。轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为500℃，预热时间为30min；使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次30％，轧制道次为8次。
实施例2
镁铝合金复合板材是通过以下方法制备的：提供镁铝合金板、铝板以及Ti板；对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理；对Ti板进行第二热处理；对第一热处理之后的镁铝合金板和铝板以及第二热处理之后的Ti板进行打磨和清洗，得到表面清洁的镁铝合金板、铝板以及Ti板；对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化，得到表面活化的镁铝合金板以及Ti板；层叠表面活化的镁铝合金板、Ti板以及表面清洁的铝板，得到层合体；以及对层合体进行轧制。层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、第一表面清洁的铝板、表面活化的Ti板、第二表面清洁的铝板以及第二表面活化的镁铝合金板。镁铝合金板的厚度为3mm，Ti板的厚度为3mm，铝板的厚度为3mm。第一热处理工艺为：气压为0.03Pa，热处理温度为500℃，热处理时间为5h。第二热处理工艺为：气压为0.03Pa，热处理温度为800℃，热处理时间为5h。其中，对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化具体为：对表面清洁的镁铝合金板的两面以及Ti板的两面利用磁控溅射方法镀敷铝膜，铝膜的厚度为30μm。轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为550℃，预热时间为30min；使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次40％，轧制道次为6次。
实施例3
镁铝合金复合板材是通过以下方法制备的：提供镁铝合金板、铝板以及Ti板；对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理；对Ti板进行第二热处理；对第一热处理之后的镁铝合金板和铝板以及第二热处理之后的Ti板进行打磨和清洗，得到表面清洁的镁铝合金板、铝板以及Ti板；对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化，得到表面活化的镁铝合金板以及Ti板；层叠表面活化的镁铝合金板、Ti板以及表面清洁的铝板，得到层合体；以及对层合体进行轧制。层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、第一表面清洁的铝板、表面活化的Ti板、第二表面清洁的铝板以及第二表面活化的镁铝合金板。镁铝合金板的厚度为2-3mm，Ti板的厚度为2-3mm，铝板的厚度为2-3mm。第一热处理工艺为：气压为0.01-0.03Pa，热处理温度为400-500℃，热处理时间为5-6h。第二热处理工艺为：气压为0.01-0.03Pa，热处理温度为700-800℃，热处理时间为5-6h。其中，对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化具体为：对表面清洁的镁铝合金板的两面以及Ti板的两面利用磁控溅射方法镀敷铝膜，铝膜的厚度为20-30μm。轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为500-550℃，预热时间为30-40min；使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次30-40％，轧制道次为6-8次。
实施例4
与实施例3不同的是：不对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理。
实施例5
与实施例3不同的是：不对Ti板进行第二热处理。
实施例6
与实施例3不同的是：不对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化。
实施例7
与实施例3不同的是：层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、第一表面清洁的铝板、第二表面清洁的铝板、第三表面清洁的铝板以及第二表面活化的镁铝合金板。
实施例8
与实施例3不同的是：层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、表面活化的Ti板以及第二表面活化的镁铝合金板。
实施例9
与实施例3不同的是：镁铝合金板的厚度为4mm，Ti板的厚度为4mm，铝板的厚度为4mm。
实施例10
与实施例3不同的是：第一热处理工艺为：气压为0.01Pa，热处理温度为350℃，热处理时间为8h。
实施例11
与实施例3不同的是：第一热处理工艺为：气压为0.01Pa，热处理温度为550℃，热处理时间为3h。
实施例12
与实施例3不同的是：第二热处理工艺为：气压为0.01Pa，热处理温度为650℃，热处理时间为8h。
实施例13
与实施例3不同的是：第二热处理工艺为：气压为0.01-0.03Pa，热处理温度为850℃，热处理时间为3h。
实施例14
与实施例3不同的是：对表面清洁的镁铝合金板的两面以及Ti板的两面利用磁控溅射方法镀敷铜膜。
实施例15
与实施例3不同的是：铝膜的厚度为40μm
实施例16
与实施例3不同的是：轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为570℃，预热时间为20min。
实施例17
与实施例3不同的是：轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为450℃，预热时间为50min。
实施例18
与实施例3不同的是：使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次20％，轧制道次为10次。
实施例19
与实施例3不同的是：轧制具体为：使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次50％，轧制道次为5次。
对实施例1-19进行抗弯强度、抗拉强度进行测试，上述测试方法是本领域公知的方法，为了便于比较，所有实验结果都基于实施例1的结果进行归一化。
表1
Figure BDA0001638025260000071
Figure BDA0001638025260000081
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (1)

1.一种镁铝合金复合板材，其特征在于：所述镁铝合金复合板材是通过以下方法制备的：
提供镁铝合金板、铝板以及Ti板；对镁铝合金板以及铝板进行第一热处理；对Ti板进行第二热处理；对第一热处理之后的镁铝合金板和铝板以及第二热处理之后的Ti板进行打磨和清洗，得到表面清洁的镁铝合金板、铝板以及Ti板；对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化，得到表面活化的镁铝合金板以及Ti板；层叠表面活化的镁铝合金板、Ti板以及表面清洁的铝板，得到层合体；以及对层合体进行轧制，层合体依次包括：第一表面活化的镁铝合金板、第一表面清洁的铝板、表面活化的Ti板、第二表面清洁的铝板以及第二表面活化的镁铝合金板，镁铝合金板的厚度为3mm，Ti板的厚度为3mm，铝板的厚度为3mm，第一热处理工艺为：气压为0.03Pa，热处理温度为500℃，热处理时间为5h，第二热处理工艺为：气压为0.03Pa，热处理温度为800℃，热处理时间为5h，其中，对表面清洁的镁铝合金板以及Ti板进行表面活化具体为：对表面清洁的镁铝合金板的两面以及Ti板的两面利用磁控溅射方法镀敷铝膜，铝膜的厚度为30μm，轧制具体为：将层合体进行预热，其中预热温度为550℃，预热时间为30min；使用双辊轧机对预热后的层合体进行轧制，其中，轧制压下量为每道次40％，轧制道次为6次。
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