CN108817114A - 一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法 - Google Patents

一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108817114A
CN108817114A CN201810340506.5A CN201810340506A CN108817114A CN 108817114 A CN108817114 A CN 108817114A CN 201810340506 A CN201810340506 A CN 201810340506A CN 108817114 A CN108817114 A CN 108817114A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc
magnesium alloy
preparation
width
low cost
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810340506.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王鸿远
张呈呈
张志新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Ming Magnesium Magnesium Industry Science And Technology Co Ltd
Original Assignee
Henan Ming Magnesium Magnesium Industry Science And Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Ming Magnesium Magnesium Industry Science And Technology Co Ltd filed Critical Henan Ming Magnesium Magnesium Industry Science And Technology Co Ltd
Priority to CN201810340506.5A priority Critical patent/CN108817114A/zh
Publication of CN108817114A publication Critical patent/CN108817114A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/02—Making uncoated products
    • B21C23/04—Making uncoated products by direct extrusion
    • B21C23/06—Making sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating work or parts of the extrusion press; Gas treatment of work
    • B21C29/003—Cooling or heating of work
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0081—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for slabs; for billets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

本发明涉及一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，是对传统平直板挤压工艺的改进，包括弧形设计、变形前热处理和一次性挤压三个步骤。具体包括：首先根据镁合金轧机辊缝需求设计具有弧形弯曲的板材结构，然后将需要挤压的镁合金铸棒进行变形前热处理，固溶扩散第二相，最后使用设计好的弧形模具通过一次性挤压加工获得具有弧形结构的镁合金板材坯料。该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；并且该方法工艺简单、可靠，易于推广应用。

Description

一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工领域，特别是涉及一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法。
背景技术
镁合金作为最轻的工程结构金属材料，具有比强度高、比刚度高、电磁屏蔽能力强、阻尼减震性好、导电导热性好及良好的再回收性等优点，在汽车、航天、通讯等领域轻量化、节能、环保等诸多方面得到日益广泛的应用。近年来，轧制变形生产的薄板组织细小，并且力学性能优异，成为备受人们关注的一种有效加工手段。然而，传统的轧制必须先将大尺寸的铸造合金通过初步开坯轧制成镁合金轧制机所需要的合金坯，有时为了满足工况需求，甚至要进行二次开坯或多道次开坯，成本较高。另外，开坯的合金材料通常为平直的板材，由于轧制过程中合金板主要受剪切力的作用，导致合金在轧制方向变形较大，而在垂直于轧制方向的横向幅宽增加较少。因此，提高宽幅成为镁合金轧制过程中的一个重要难题。另外，开坯板材经过轧制过程通常具有较高密度的孪晶等缺陷和较强的基面织构，限制了其在后续变形过程中的应用。因此，急需开发一种成本较低，并能有效提高镁合金板材幅宽的制备方法。本发明给出一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；该方法工艺简单、可靠，易于推广应用。
发明内容
本发明目的是提供一种工艺简单、可靠，且易于批量生产和推广应用的低成本提高镁合金宽幅的制备方法。该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题。
本使用发明解决其存在的问题所采用的技术方案是：
一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；该制备方法包括弧形设计、变形前热处理和弧形挤压三个步骤，具体步骤如下：
(1)弧形设计：根据镁合金轧机辊缝需求设计具有一定厚度的弧形板带材结构；
(2)变形前热处理：将需要挤压的铸造棒置入加热箱，在氩气保护下加热至200–430摄氏度保温3–20小时，热处理扩散第二相；
(3)一次性挤压：采用根据步骤(1)设计的弧形模具，将步骤(2)热处理好的镁合金进行一次性挤压加工，挤压温度为200-400摄氏度，获得具有弧形结构的镁合金板材坯料。
优选的，步骤(1)所述弧形板带材结构，其上圆弧长度≥下圆弧长度，结构两侧在厚度方向上可以是平直的，也可以是弧形过渡。
优选的，步骤(1)所述弧形板带材的上、下圆弧所在的圆半径可以相同，也可以不同；当上、下圆弧平行时，两者所在圆为同心圆，上圆弧半径＞下圆弧半径，并且两者的差值为弧形板材的厚度；当上、下圆弧不平行时，上圆弧半径≤下圆弧半径。
优选的，步骤(2)所述变形前热处理温度为300–425摄氏度，时间为4–15小时。
优选的，步骤(3)所述弧形模具一次性可挤压的弧形板带材数量为1-5。
优选的，所述的镁合金包括纯Mg、AZ31、AZ61、AZ80、AZ91、ZK60等商业镁合金；该方法同时适合于铝合金等有色金属的弧形板坯制备。
本发明所具有的有益效果：
(1)该制备方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，相比于传统挤压和开坯轧制，更有利于镁合金的二次变形，板材成形性更优异。
(2)该制备方法设计的弧形板材通过后续的轧制过程，可以有效拓宽镁合金板材在横向的宽幅，弥补镁合金轧制过程中“轧制方向变化大、而横向扩展小”的缺点。
(3)该制备方法通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题，制备工艺更简单，进而成本低、节能环保。
(4)该制备方法弧形板材结构的上、下圆弧长度和上、下圆弧半径可以根据轧机辊缝和挤压筒直径设定，能适应的工况范围广。
(5)该制备方法特别适合于需要提高轧制薄板横向宽幅的镁合金弧形板坯制备，同时适合于铝合金等有色金属精轧前的板坯制备。
附图说明
图1弧形板材结构挤压模主视图
标注说明：1-弧形板材结构；2-合金弧形进料口区
图2实施例一弧形板材结构示意图
标注说明：1-上圆弧；2-下圆弧；3-弧形板材边缘区；4-弧形板材中心间距；5-上圆弧半径；6-下圆弧半径；7-圆心；8-平直板材横向宽度
图3实施例二弧形板材结构示意图
标注说明：1-上圆弧；2-下圆弧；3-弧形板材边缘区；4-弧形板材中心间距；5-上圆弧半径；6-下圆弧半径；7-上圆弧圆心；8-下圆弧圆心；9-平直板材横向宽度
具体实施方式
下面结合附图和据图实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
本发明一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，主要是通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，如图1所示，巧妙弱化镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题。
工作时，首先根据镁合金轧机辊缝的工况需求，设计弧形板材结构1，然后将需要挤压的镁合金铸棒进行变形前热处理，固溶扩散第二相，最后经过热处理的镁合金铸棒将通过弧形进料口2进行一次性挤压加工，获得具有弧形结构的镁合金板带材坯料。
实施例一
采用本发明一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，生产上下圆弧平行，即结构中心区与边缘区厚度相同的镁合金弧形板材，如图2所示。图中上圆弧1和下圆弧2为平行等长的圆弧，即其弧形板材边缘区3与板材中心线4平行，此边缘区也可以是圆弧过渡的扇形，即边缘线3垂直于圆弧所在切线。由于上、下圆弧所在的圆具有相同的圆心7，上圆弧半径5与下圆弧半径6的差值恰好等于弧形板材中心间距，即弧形板材的厚度为两弧形所在圆半径的差值。
按照传统的平直板材挤压方式，获得的横向宽度8在图2中为圆弧的弦，其长度明显小于上、下圆弧长度。在后续轧制过程中，具有弧形结构的板材通过展平，将有效提高垂直于轧制方向的横向宽幅，并且其增加程度受圆心角、弧长半径及板材厚度等参数的影响。
其中，当上、下弧长半径和板材厚度为固定值时，增加圆心角，合金板材在后续轧制可提高的横向宽幅显著增加。
实施例二
本发明一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，同样适用于生产上、下圆弧不平行的结构板材，如图3所示，上圆弧(1弯曲程度大于下圆弧2，其弧形板材边缘区3与板材中心线4平行，此边缘区也可以是圆弧过渡的扇形，即边缘线3垂直于圆弧所在切线。对于上、下圆弧不平行的弧形结构，上圆弧半径≤下圆弧半径，本实施给出的是一种上圆弧半径5＜下圆弧半径6的例子，即拥有两个圆心，上圆弧圆心7和下圆弧圆心8。同样，9表示传统平直板挤压可以获得的横向有效宽度。
实施例三
采用本发明一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，生产AZ31镁合金弧形板坯，其厚度和横向宽度分别为4.0和70.0毫米。首先，将AZ31镁合金铸棒置入加热箱，在氩气保护下加热至420摄氏度保温6小时，热处理扩散第二相。然后，采用实施例一所示的模具对热处理好的AZ31镁合金进行一次性挤压变形，挤压温度为350摄氏度，获得具有弧形结构的AZ31镁合金板材坯料；最后，分别将具有相同横向宽度和厚度的平直挤压板柸、开坯轧制板柸和本发明弧形板坯，通过轧制获得具有相同厚度的AZ31镁合金薄板。结果表明，由于弧形板坯明显弱化了板材的基面织构，轧制过程中表现出良好的塑性。检测最终板材的横向尺寸，发现平直挤压板和开坯轧制板在轧制方向有明显伸长，而横向扩展非常小，对比明显的是，本发明弧形板材除了轧制方向上的变化，其最终横向宽度比前面两种的值增加了7.5-8.0毫米。
实施例四
使用本发明一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法用于纯Mg、AZ31、AZ61、AZ80、AZ91等多种牌号镁合金多种弧形规格的板坯制备，获得的镁合金板坯基面织构明显弱化，并能有效提高后续轧制薄板的宽幅。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.本发明涉及一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，其特征在于：
该方法通过将平直的挤压板材改进为具有一定弯曲程度的弧形板材，巧妙弱化了镁合金在挤压方向的基面织构，同时有效提高了后续轧制薄板的宽幅；通过一次性挤压获得适用于镁合金精轧的板坯，攻破了常规开坯轧制“耗时长、成本高”等难题；该制备方法包括弧形设计、变形前热处理和弧形挤压三个步骤，具体步骤如下：
(1)弧形设计：根据镁合金轧机辊缝需求设计具有一定厚度的弧形板带材结构；
(2)变形前热处理：将需要挤压的铸造棒置入加热箱，在氩气保护下加热至200–430摄氏度保温3–20小时，热处理扩散第二相；
(3)一次性挤压：采用根据步骤(1)设计的弧形模具，将步骤(2)热处理好的镁合金进行一次性挤压加工，挤压温度为200-400摄氏度，获得具有弧形结构的镁合金板材坯料。
2.根据权利要求1所述的一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述弧形板带材结构，其上圆弧长度≥下圆弧长度，结构两侧在厚度方向上可以是平直的，也可以是弧形过渡。
3.根据权利要求1所述的一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述弧形板带材的上、下圆弧所在的圆半径可以相同，也可以不同；当上、下圆弧平行时，两者所在圆为同心圆，上圆弧半径＞下圆弧半径，并且两者的差值为弧形板材的厚度；当上、下圆弧不平行时，上圆弧半径≤下圆弧半径。
4.根据权利要求1所述的一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述变形前热处理温度为300–425摄氏度，时间为4–15小时。
5.根据权利要求1所述的一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述弧形模具一次性可挤压的弧形板带材数量为1-5。
6.根据权利要求1所述的一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法，其特征在于：所述的镁合金包括纯Mg、AZ31、AZ61、AZ80、AZ91、ZK60等商业镁合金；该方法同时适合于铝合金等有色金属的弧形板坯制备。
CN201810340506.5A 2018-04-17 2018-04-17 一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法 Pending CN108817114A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810340506.5A CN108817114A (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810340506.5A CN108817114A (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108817114A true CN108817114A (zh) 2018-11-16

Family

ID=64154578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810340506.5A Pending CN108817114A (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108817114A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112275826A (zh) * 2020-10-10 2021-01-29 山东华盛荣镁业科技有限公司 一种镁合金薄板的制备方法和装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110024662A (ko) * 2009-09-03 2011-03-09 주식회사동양강철 광폭 알루미늄 플레이트 제조용 압출 금형 및 광폭 알루미늄 플레이트의 제조방법
CN102229044A (zh) * 2011-05-06 2011-11-02 西安理工大学 一种宽幅镁合金超薄板材连续挤轧装置及挤轧方法
CN102489958A (zh) * 2011-12-08 2012-06-13 李跃华 一种成卷生产宽幅镁合金板的工艺及设备
CN103008377A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 重庆市科学技术研究院 一种新型的镁合金板材挤压成型方法
JP2014159038A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Aisin Keikinzoku Co Ltd 押出材のプレス成形品
CN107020306A (zh) * 2017-05-16 2017-08-08 大连康丰科技有限公司 连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法
US9849505B2 (en) * 2013-05-18 2017-12-26 Ulrich Bruhnke Method and apparatus for producing metal sheets

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110024662A (ko) * 2009-09-03 2011-03-09 주식회사동양강철 광폭 알루미늄 플레이트 제조용 압출 금형 및 광폭 알루미늄 플레이트의 제조방법
CN102229044A (zh) * 2011-05-06 2011-11-02 西安理工大学 一种宽幅镁合金超薄板材连续挤轧装置及挤轧方法
CN102489958A (zh) * 2011-12-08 2012-06-13 李跃华 一种成卷生产宽幅镁合金板的工艺及设备
CN103008377A (zh) * 2012-12-21 2013-04-03 重庆市科学技术研究院 一种新型的镁合金板材挤压成型方法
JP2014159038A (ja) * 2013-02-20 2014-09-04 Aisin Keikinzoku Co Ltd 押出材のプレス成形品
US9849505B2 (en) * 2013-05-18 2017-12-26 Ulrich Bruhnke Method and apparatus for producing metal sheets
CN107020306A (zh) * 2017-05-16 2017-08-08 大连康丰科技有限公司 连续挤压成u形材并在线展平的金属板带生产方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112275826A (zh) * 2020-10-10 2021-01-29 山东华盛荣镁业科技有限公司 一种镁合金薄板的制备方法和装置
CN112275826B (zh) * 2020-10-10 2023-11-21 山东华盛荣镁业科技有限公司 一种镁合金薄板的制备方法和装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103008377B (zh) 一种新型的镁合金板材挤压成型方法
CN108380722A (zh) 一种轻量化铝合金车身构件的热冲压成形方法
CN206083461U (zh) 一种镁合金挤压模具
CN106756680A (zh) 一种高强度镁合金小规格棒材的加工方法
CN101716593A (zh) 镁合金板材的轧制方法
CN110405121A (zh) 一种大型支承辊锻件的锻造方法
CN102430575B (zh) 一种展平w状弧形镁合金坯板的工艺及装置
CN103447433B (zh) 一种大尺寸镁合金锻饼的制备方法
CN102489958B (zh) 一种成卷生产宽幅镁合金板的工艺及设备
CN107841696B (zh) 一种超细晶镁合金的制备方法
CN112718861B (zh) 一种可控边裂的轻合金轧制复合成形工艺方法
EP3804873A1 (en) Method and die apparatus used for producing wide magnesium plates
CN106140813A (zh) 一种汽车排气系统用中铬铁素体不锈钢的冷轧生产方法
CN108817114A (zh) 一种低成本提高镁合金宽幅的制备方法
CN103273274B (zh) 一种镁合金板材成形方法
CN110218919A (zh) 一种高强铝合金材料及其制备方法
CN104368621A (zh) 一种金属板材的制造方法
CN102172750B (zh) 镁合金构件阶梯温度成形方法
CN109719249A (zh) 一种Ta1材料薄壁高筒件的胀形成形方法
CN109628862A (zh) 一种提高变形镁合金综合性能的连续锻造挤压加工新方法
CN205967249U (zh) 铸锭锻造拔长模具
CN107282670A (zh) 一种涡轮盘高温合金铸锭的挤压开坯方法
CN108746440B (zh) 一种大型高温合金高筒形锻件分段轧制方法
CN106544608A (zh) 一种特厚细晶高强韧镁合金锻件的成形方法
CN108405651B (zh) 一种半固态连续挤压生产铜合金线材方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181116

RJ01 Rejection of invention patent application after publication