CN117737532A - 一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法 - Google Patents
一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117737532A CN117737532A CN202311748634.0A CN202311748634A CN117737532A CN 117737532 A CN117737532 A CN 117737532A CN 202311748634 A CN202311748634 A CN 202311748634A CN 117737532 A CN117737532 A CN 117737532A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- plate
- magnesium
- rolling
- performance thin
- 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
Links
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 89
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 88
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 68
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 38
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- GCICAPWZNUIIDV-UHFFFAOYSA-N lithium magnesium Chemical compound [Li].[Mg] GCICAPWZNUIIDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 18
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 14
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 8
- 229910000946 Y alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910000636 Ce alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000858 La alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- RRTQFNGJENAXJJ-UHFFFAOYSA-N cerium magnesium Chemical compound [Mg].[Ce] RRTQFNGJENAXJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RIAXXCZORHQTQD-UHFFFAOYSA-N lanthanum magnesium Chemical compound [Mg].[La] RIAXXCZORHQTQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MIOQWPPQVGUZFD-UHFFFAOYSA-N magnesium yttrium Chemical group [Mg].[Y] MIOQWPPQVGUZFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VCHVXUQQZMQWIY-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Mg].[Li] Chemical compound [AlH3].[Mg].[Li] VCHVXUQQZMQWIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011825 aerospace material Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 2.5‑3.5%，Zn 0.8‑1.2%，Li 1‑5%，稀土元素0.1‑0.5%，余量为Mg，稀土元素为Y、La或Ce。本发明还提供了该高性能薄规格镁合金板材的制造方法。本发明提供的高性能薄规格镁合金板材具有较好的力学性能，且成本较低。
Description
技术领域
本发明属于有色金属冶炼及加工技术领域，具体涉及一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法。
背景技术
镁合金的密度相对较小，是钢铁的1/4-1/5，是钛合金的1/2.6，是铝合金的2/3，是铜合金的1/5。除此之外，镁合金还具有其他一系列优点，例如较高的比强度和比刚度，良好的减震性能，优良的抗辐射性能和抗屏蔽性能，易切削加工等，在汽车领域、电子领域、航空航天领域和医用材料领域有着广阔的应用前景。
不过，镁合金受其绝对强度低、性能各向异性大、耐蚀性差、材料制备条件和材料加工技术要求高等原因限制，其实际应用量远小于传统钢铁材料和铝合金。随着科技的进步，人民的生活水平也不断提高，对能源、环境等方面的关注也日益增加，很多领域都对轻量化提出了更高的要求，因此，对镁合金材料的需求也日益增多。常规镁合金因其具有密排六方结构，各向异性严重、塑性变形能力有限，故薄规格镁合金板材的制备受到了严重限制，因而阻碍了镁合金更广泛的应用。
公开号为 CN112853181B的中国专利公开了一种高强度铝镁锂合金及其制备方法，通过添加16-20%锂，2-7%稀土元素，经过热水淬火、均匀化、轧制的工艺获得一种较高强度的镁锂合金的制备方法，但该方法未公布轧制工艺最后制备的板材厚度，而且合金的锂含量太高，增加了合金的成本，造成推广应用受阻。
公开号为CN108456813B的中国专利公开了一种Mg-Li-Al-Zn-Y系铸造镁锂合金及其热处理方法，通过引入Al2Y强化相，结合添加Zn、Zr元素，结合双级固溶处理和时效处理，获得了一种较高强度的镁锂合金。但该类合金为双相镁锂合金，Li含量、稀土元素含量均较高，增加了合金的成本，对于镁合金的推广应用不利。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高性能薄规格镁合金板材，其具有较好的力学性能，且成本较低。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 2.5-3.5%，Zn 0.8-1.2%，Li 1-5%，稀土元素0.1-0.5%，余量为Mg，稀土元素为Y、La或Ce。
进一步地，本发明所述稀土元素为Y、La或Ce。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述高性能薄规格镁合金板材的制造方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下700-750℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后680-710℃下保温静置8-10min，加大氩气通入量将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温10-15h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭350-380℃下挤压成板材，自然冷却至室温后得到第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材280-350℃下交叉轧制得到厚度为0.08-1mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；
S4.将步骤S3所得第二板材120-350℃下保温0.5-2h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
进一步地，本发明所述步骤S1中，稀土中间合金为镁钇合金、镁镧合金或镁铈合金，稀土中间合金中稀土元素的含量为20-40wt%。
进一步地，本发明所述步骤S1中，镁锂中间合金中锂的含量为15-25wt%。
进一步地，本发明所述步骤S1中，加大氩气通入量时氩气的压力为0.2-1MPa。
进一步地，本发明所述步骤S2中，第一板材的厚度为3-5mm。
进一步地，本发明所述步骤S2中，挤压时的挤压比为30-45。
进一步地，本发明所述步骤S3中，交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去。
进一步地，本发明所述步骤S3中，交叉轧制的轧制总压下量≥70%。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）本发明在熔炼工艺中通过在炉外进行浇铸保证了合金的冶炼质量，因为通常情况下，镁锂合金的熔炼在真空熔炼炉中进行，此时模具位于真空熔炼炉系统中，无法加热或冷却，而本发明将模具放置于炉外，可以对模具进行加热保温或冷却，因而能有效控制铸态合金的组织及质量。
2）本发明在最常规镁合金Mg-3Al-1Zn（AZ31）的基础上添加了Li元素和稀土元素，用以改善常规镁合金的塑性变形能力与各向异性，以及提高合金力学性能，同时结合塑性变形和热处理工艺，制备出一种高性能镁合金薄规格镁合金板材，添加Li元素的含量为1-5wt%，保证该合金的结构依然为密排六方结构，同时合金成本不会增加太多。此外，本发明添加的微量稀土元素在控制成本范围内，通过稀土元素与Al或Mg形成第二相颗粒，起到第二相强化的作用，对基体能起到固溶强化的作用。
3）本发明通过添加Li元素改变常规镁合金的晶格常数，降低轴比，从而改善合金的塑性变形能力与性能各向异性，能够确保合金进行交叉轧制以及大变形轧制时不边裂或开裂；添加的稀土元素可以通过固溶强化、细晶强化等提高合金的强度，同时降低合金的基面织构。因此本发明添加Li元素和稀土元素保证了合金的塑性变形能力，降低了合金的各向异性，在保证低成本制备条件下，能够通过交叉轧制获得高性能薄规格轧制板材。
4）使用本发明制得的高性能镁合金薄规格镁合金板材的强度大于280MPa，延伸率大于10%，其综合力学性能较普通镁锂合金高，可应用于航空航天及3C领域，满足多种应用场合的需要。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1(a)为本发明实施例1轧制退火态的组织图；
图1(b)为本发明实施例2轧制退火态的组织图；
图1(c)为本发明实施例3轧制退火态的组织图；
图1(d)为本发明实施例4轧制退火态的组织图；
图1(e)为本发明对比例1轧制退火态的组织图；
图1(f)为本发明对比例2轧制退火态的组织图。
实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例
高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 3%，Zn 1%，Li5%，Y 0.2%，余量为Mg。
实施例1的制造方法包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下700℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后680℃下保温静置10min，加大氩气通入量（氩气的压力为0.2MPa）将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；稀土中间合金为镁钇合金，镁钇合金中钇的含量为30wt%，镁锂中间合金中锂的含量为20wt%；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温12h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭350℃下挤压成板材，挤压时的挤压比为30，自然冷却至室温后得到厚度为5mm、宽度为200mm的第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材280℃下交叉轧制得到厚度为1mm、宽度为320mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去，交叉轧制的轧制总压下量为80%；
S4.将步骤S3所得第二板材150℃下保温1h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
实施例
高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 3%，Zn 1%，Li3%，Y 0.2%，余量为Mg。
实施例2的制造方法包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下700℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后710℃下保温静置10min，加大氩气通入量（氩气的压力为0.5MPa）将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；稀土中间合金为镁钇合金，镁钇合金中钇的含量为30wt%，镁锂中间合金中锂的含量为20wt%；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温10h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭350℃下挤压成板材，挤压时的挤压比为35，自然冷却至室温后得到厚度为5mm、宽度为200mm的第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材300℃下交叉轧制得到厚度为1mm、宽度为320mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去，交叉轧制的轧制总压下量为90%；
S4.将步骤S3所得第二板材300℃下保温2h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
实施例
高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 3%，Zn 1%，Li3%，La 0.5%，余量为Mg。
实施例3的制造方法包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下700℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后700℃下保温静置8min，加大氩气通入量（氩气的压力为1MPa）将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；稀土中间合金为镁镧合金，镁镧合金中镧的含量为25wt%，镁锂中间合金中锂的含量为20wt%；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温15h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭350℃下挤压成板材，挤压时的挤压比为40，自然冷却至室温后得到厚度为3mm、宽度为200mm的第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材320℃下交叉轧制得到厚度为0.8mm、宽度为320mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去，交叉轧制的轧制总压下量为100%；
S4.将步骤S3所得第二板材150℃下保温1h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
实施例
高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 3%，Zn 1%，Li1%，Ce 0.3%，余量为Mg。
实施例4的制造方法包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下700℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后680℃下保温静置8min，加大氩气通入量（氩气的压力为0.8MPa）将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；稀土中间合金为镁铈合金，镁铈合金中铈的含量为30wt%，镁锂中间合金中锂的含量为20wt%；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温15h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭350℃下挤压成板材，挤压时的挤压比为45，自然冷却至室温后得到厚度为3mm、宽度为200mm的第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材300℃下交叉轧制得到厚度为0.8mm、宽度为350mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去，交叉轧制的轧制总压下量为95%；
S4.将步骤S3所得第二板材250℃下保温1h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，对比例1不含稀土元素，实施例1添加稀土元素Y，其他成分及制备方法相同。
对比例2
与实施例2的区别仅在于，对比例1不含Li元素，实施例2含有3wt%的Li元素，其他成分及制备方法相同。对比例2在轧制过程中会出现边裂现象。
实验例一：轧制及退火工艺对高性能薄规格镁合金板材的影响
将实施例1-4、对比例1-2制得的高性能薄规格镁合金板材的试样置于金相显微镜下观察，观察结果为图1所示。
由图1可以看出，本发明所述高性能薄规格镁合金板材经过退火后组织形貌有一定区别：实施例1的组织为沿着轧制方向的纤维状组织，证明了该合金板材经150℃退火后再结晶不完全，内应力已消除完毕。实施例2经300℃退火后晶粒大部分已进行了静态再结晶行为，因此，晶粒分布比较均匀，且晶粒大小适中，力学性能表现最优。实施例3添加La元素经150℃退火后，组织为变形态组织，只是消除了内部应力。实施例4添加稀土元素Ce经过250℃退火后，部分晶粒开始发生再结晶现象，故能够看到少部分晶粒。
对比例1的微观组织同样为轧制组织，晶粒未再结晶，由于没有添加稀土元素，所以固溶强化及第二相强化作用比较弱，综合力学性能较差。
对比例2因未添加Li元素，其组织与实施例2 类似，为再结晶组织，但晶粒比实施例2大，因此其细晶强化作用弱，同时，缺少Li元素的存在导致合金的晶格常数轴比变化较小，合金各向异性明显，在轧制过程中出现了边裂现象，力学性能也较差。
实验例二：拉伸性能测试
将实施例1-4、对比例1-2制得的高性能薄规格镁合金板材分别加工成拉伸试样，然后将拉伸试样依据ISO 6892-1:2009 MOD金属材料拉伸试验标准通过DNS-100电子万能试验机进行室温拉伸性能测试，测试过程中的恒定拉速为2mm/min，测试结果如表1所示。
Li元素能改善合金的塑性变形能力，而稀土元素能细化合金的晶粒，达到细晶强化的作用，因此，复合添加Li元素和稀土元素能保证合金的塑性变形能力，降低合金的各向异性。此外，由于实施例2的金相组织较为均匀，没有局部区域晶粒大小不一的现象，且晶粒较为细小，因此实施例2的综合力学性能更好。
表1
| 屈服强度σs/Mpa | 抗拉强度σb/MPa | 延伸率/% | 表面质量 | |
| 实施例1 | 245 | 320 | 13 | 合格 |
| 实施例2 | 220 | 282 | 20 | 合格 |
| 实施例3 | 240 | 300 | 12 | 合格 |
| 实施例4 | 235 | 305 | 15 | 合格 |
| 对比例1 | 180 | 250 | 9 | 基本合格 |
| 对比例2 | 203 | 277 | 6 | 边裂、微裂纹 |
实施例
高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 2.5%，Zn1.2%，Li 4%，La 0.1%，余量为Mg。
实施例5的制造方法包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下750℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后710℃下保温静置9min，加大氩气通入量（氩气的压力为0.9MPa）将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；稀土中间合金为镁镧合金，镁镧合金中镧的含量为40wt%，镁锂中间合金中锂的含量为25wt%；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温14h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭380℃下挤压成板材，自然冷却至室温后得到厚度为4mm、宽度为200mm的第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材350℃下交叉轧制得到厚度为1mm、宽度为300mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去，交叉轧制的挤压比为40，交叉轧制的轧制总压下量为90%；
S4.将步骤S3所得第二板材350℃下保温0.5h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
实施例
高性能薄规格镁合金板材，按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 3.5%，Zn0.8%，Li 2%，Ce 0.4%，余量为Mg。
实施例6的制造方法包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下720℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后690℃下保温静置9min，加大氩气通入量（氩气的压力为0.7MPa）将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；稀土中间合金为镁铈合金，镁铈合金中铈的含量为20wt%，镁锂中间合金中锂的含量为15wt%；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温11h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭360℃下挤压成板材，自然冷却至室温后得到厚度为4mm、宽度为200mm的第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材330℃下交叉轧制得到厚度为0.08mm、宽度为320mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去，交叉轧制的挤压比为35，交叉轧制的轧制总压下量为85%；
S4.将步骤S3所得第二板材120℃下保温2h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种高性能薄规格镁合金板材，其特征在于：按照重量百分比计，由以下成分组成：Al 2.5-3.5%，Zn 0.8-1.2%，Li 1-5%，稀土元素0.1-0.5%，余量为Mg。
2.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材，其特征在于：所述稀土元素为Y、La或Ce。
3.根据权利要求1或2所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.将纯Mg、纯Al、纯Zn置于真空熔炼炉中，氩气氛围下700-750℃下冶炼至熔化，然后加入稀土中间合金和镁锂中间合金继续熔炼至熔融态得到合金液，随后680-710℃下保温静置8-10min，加大氩气通入量将合金液压入真空熔炼炉外放置的浇铸模具内，浇铸完成后自然冷却至室温得到铸锭；
S2.将步骤S1所得铸锭350℃下保温10-15h得到均匀化合金锭，将均匀化合金锭350-380℃下挤压成板材，自然冷却至室温后得到第一板材；
S3.将步骤S2所得第一板材280-350℃下交叉轧制得到厚度为0.08-1mm的薄规格板材，自然冷却至室温后得到第二板材；
S4.将步骤S3所得第二板材120-350℃下保温0.5-2h，随炉冷却至室温得到高性能薄规格镁合金板材。
4.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，稀土中间合金为镁钇合金、镁镧合金或镁铈合金，稀土中间合金中稀土元素的含量为20-40wt%。
5.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，镁锂中间合金中锂的含量为15-25wt%。
6.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，加大氩气通入量时氩气的压力为0.2-1MPa。
7.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中，第一板材的厚度为3-5mm。
8.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S2中，挤压时的挤压比为30-45。
9.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，交叉轧制的具体过程为：第一道次轧制后将轧制样品旋转90°，继续进行第二道次轧制，接着继续旋转90°进行第三道次轧制，如此重复下去。
10.根据权利要求1所述的一种高性能薄规格镁合金板材的制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，交叉轧制的轧制总压下量≥70%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311748634.0A CN117737532A (zh) | 2023-12-15 | 2023-12-15 | 一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311748634.0A CN117737532A (zh) | 2023-12-15 | 2023-12-15 | 一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117737532A true CN117737532A (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=90255850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311748634.0A Pending CN117737532A (zh) | 2023-12-15 | 2023-12-15 | 一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117737532A (zh) |
-
2023
- 2023-12-15 CN CN202311748634.0A patent/CN117737532A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peng et al. | Plastic deformation and heat treatment of Mg-Li alloys: a review | |
| CN108425050B (zh) | 一种高强高韧铝锂合金及其制备方法 | |
| CN114381641B (zh) | 一种新型高强塑性低稀土含量Mg-Al-Zn-RE合金及其制备方法 | |
| CN113061820B (zh) | 一种zl205a铝合金的强韧化处理工艺 | |
| CN104451296A (zh) | 一种2系铝合金的制备方法 | |
| CN105755410A (zh) | 一种超轻双相镁锂合金板材的制备工艺 | |
| CN109536803B (zh) | 一种高延展性低稀土镁合金板材及其制备方法 | |
| CN113913660B (zh) | 一种热冷交替轧制制备镁合金板材的方法 | |
| CN113308653B (zh) | 一种基于喷射成形的铝锂合金热处理制备方法 | |
| CN111057924A (zh) | 一种高塑性低稀土镁合金及其制备方法 | |
| CN117758173A (zh) | 一种基于应变诱导析出和粒子诱导形核的Al-Zn-Mg-Cu合金及其制备方法和应用 | |
| CN112281093A (zh) | 一种高性能镁锂合金薄带的制备工艺 | |
| CN104532091A (zh) | 一种2系铝合金 | |
| CN115874124B (zh) | 一种提高2024板材耐损伤容限性能的形变热处理方法 | |
| CN115044811B (zh) | 一种具有超塑性性能的镁合金及其制备方法 | |
| CN114990395B (zh) | 一种含稀土元素的高强度变形铝合金及其制备方法 | |
| CN117737532A (zh) | 一种高性能薄规格镁合金板材及其制造方法 | |
| CN116790950A (zh) | 一种高均匀延伸率超轻镁锂合金及其制备方法 | |
| CN114686735A (zh) | 一种具有梯度结构变形铝合金及其制备方法 | |
| CN114150195A (zh) | 一种高性能稀土镁锂合金板材及其制备方法 | |
| CN110656268B (zh) | 一种高强度抗疲劳铝合金及其制备方法 | |
| CN113953322A (zh) | 一种改善高各向异性高强镁合金板材的差温交叉轧制工艺 | |
| CN111910109A (zh) | 耐腐蚀高强度汽摩配件用铝合金型材及其制备方法 | |
| CN112921258B (zh) | 一种提高铸造铍铝钪锆合金强度与塑性的热处理工艺 | |
| CN115584417B (zh) | 一种同时具备高强度和高韧性的铝合金及其制备方法 |
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 |