RU2809648C2

RU2809648C2 - Magnesium or magnesium alloy with ultra-high formability at room temperature and method of its manufacturing

Info

Publication number: RU2809648C2
Application number: RU2020113400A
Authority: RU
Inventors: Цзяньфэн НЕ; Чжожань ЦЗЭН; Шивэй СЮЙ; Ник БИРБИЛИС; Кристофер Х.Дж. ДЭВИС; Вэйнен ТАН
Original assignee: Баошан Айрон Энд Стил Ко., Лтд.; Чайне Баову Стил Груп Корпэрейшн Лимитид
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2023-12-14

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention is related to production of magnesium and magnesium alloy with high formability and can be used in the automotive, aircraft and railway industries. Methods for manufacturing a profile product from magnesium or a magnesium alloy, which has high formability at room temperature and has a grain size of ≤2 mcm, are claimed. Magnesium or a magnesium alloy containing at least one of the following elements: aluminium, zinc, tin, silver and zirconium is processed into a profile product by extruding raw materials at a temperature of 20-80°C and extrusion ratios from 10:1 to 100:1, and high formability at room temperature is ensured due to the main deformation mechanism in the form of intergranular sliding together with grain rotation and dynamic recrystallization, rather than intragranular deformation.

EFFECT: production of magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature using simple technological means.

11 cl, 37 dwg, 2 tbl, 20 ex

Description

Настоящее изобретение относится к металлу или металлическому сплаву и способу его изготовления, в частности - к магнию или магниевому сплаву, обладающему сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, и к способу его изготовления. The present invention relates to a metal or metal alloy and a method for its manufacture, in particular to magnesium or a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, and a method for its manufacture.

Магний, составляющий 2,7% земной коры, представляет собой металлический материал, широко распространенный в нашей повседневной жизни. Может добываться из руды или морской воды. После очистки его чистота может достигать 99,8%. Кроме того, магний является самым легким металлическим конструкционным материалом из известных на сегодняшний день. Его плотность составляет всего 1,74 г/см³, что на треть меньше плотности алюминия и вчетверо меньше плотности стали. Эта характеристика позволяет использовать магний в качестве металла-заменителя алюминия и стали для широкого применения в области автомобилестроения, авиастроения и в производстве железнодорожного транспорта. Использование магниевого сплава способно обеспечивать экономию энергии, тем самым снижая эксплуатационные расходы. Например, если вес автомобиля уменьшится на 100 кг, его расход топлива снизится на 0,38 литра на сто километров, а выброс СО₂ снизится на 8,7 грамма на километр. Однако при комнатной температуре формуемость изделий из стального профиля и полосовой стали на основе магния и магниевого сплава невысока. В связи с этим ограничением пластины из магниевого сплава пока не получили широкого промышленного применения.Magnesium, which makes up 2.7% of the earth's crust, is a metallic material widely found in our daily lives. Can be mined from ore or sea water. After purification, its purity can reach 99.8%. In addition, magnesium is the lightest metallic structural material known today. Its density is only 1.74 g/cm ³ , which is one third less than the density of aluminum and four times less than the density of steel. This characteristic allows the use of magnesium as a metal substitute for aluminum and steel for widespread use in the automotive, aircraft and railway industries. The use of magnesium alloy can provide energy savings, thereby reducing operating costs. For example, if the weight of a car decreases by 100 kg, its fuel consumption will decrease by 0.38 liters per hundred kilometers, and CO ₂ emissions will decrease by 8.7 grams per kilometer. However, at room temperature, the formability of products made from steel profiles and strip steel based on magnesium and magnesium alloy is low. Due to this limitation, magnesium alloy plates have not yet received widespread industrial use.

Низкая способность магния к обработке при комнатной температуре определяется его природой. Основные механизмы деформации магния включают базисное скольжение, призматическое скольжение, пирамидальное скольжение и двойниковое срастание кристаллов. За исключением базисного скольжения, другие механизмы скольжения трудно активировать при комнатной температуре. При обработке постепенное образование прочной базисной текстуры в магнии затрудняет активацию базисного скольжения. Активация двойникового срастания кристаллов зависит от того, подходит ли ориентация зерен магния перед обработкой для этой цели. Даже если двойниковое срастание кристаллов активировано, максимально переносимая деформация невелика, причем наибольшая деформация составляет всего 8% от общей деформации. Алюминий и алюминиевые сплавы, напротив, имеют сверхвысокую формуемость при комнатной температуре. Их можно использовать для производства жестяных банок для напитков, изготавливаемых из алюминиевых пластин при комнатной температуре.The low ability of magnesium to be processed at room temperature is determined by its nature. The main deformation mechanisms of magnesium include basal slip, prismatic slip, pyramidal slip, and twin crystal intergrowth. With the exception of basal sliding, other sliding mechanisms are difficult to activate at room temperature. During processing, the gradual formation of a strong base texture in the magnesium makes it difficult to activate the base slip. The activation of twin crystal intergrowth depends on whether the orientation of the magnesium grains before processing is suitable for this purpose. Even if twin crystal intergrowth is activated, the maximum strain tolerated is small, with the largest strain accounting for only 8% of the total strain. Aluminum and aluminum alloys, on the other hand, have ultra-high formability at room temperature. They can be used to produce beverage cans made from aluminum plates at room temperature.

Для сравнения, магний и магниевые сплавы разрушаются со степенью обжатия 30% при прокатке при комнатной температуре.By comparison, magnesium and magnesium alloys fail at a reduction rate of 30% when rolled at room temperature.

До настоящего времени добавление соответствующих легирующих элементов было основной мерой для улучшения формуемости магния при комнатной температуре. Причина этого заключается в том, что добавление некоторых легирующих элементов может ослабить текстуру или может облегчить активацию механизмов скольжения, отличных от базисного скольжения, при комнатной температуре. Несмотря на это, формуемость магния при комнатной температуре остается недостаточно высокой. Несмотря на то, что межзеренное скольжение в качестве дополнительного механизма деформации может быть активировано при комнатной температуре после значительного деформирования магния в результате обработки (например, при равноканальном угловом прессовании), максимальная степень обжатия при комнатной температуре составляет всего 20%. Кроме того, образцы из магниевого сплава, обрабатываемые с сильной деформацией, обычно имеют небольшие размеры, недостаточные для промышленного применения.Until now, the addition of appropriate alloying elements has been the main measure to improve the formability of magnesium at room temperature. The reason for this is that the addition of certain alloying elements may weaken the texture or may facilitate the activation of sliding mechanisms other than basal sliding at room temperature. Despite this, the formability of magnesium at room temperature remains insufficiently high. Although intergranular sliding as an additional deformation mechanism can be activated at room temperature after significant deformation of magnesium as a result of processing (for example, during equal channel angular pressing), the maximum reduction rate at room temperature is only 20%. In addition, magnesium alloy samples processed under severe deformation are usually small in size, insufficient for industrial applications.

Одной из задач настоящего изобретения является создание магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре. Причем для изготовления магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, должны быть использованы простые технологические средства.One of the objectives of the present invention is to create magnesium that has ultra-high formability at room temperature. Moreover, to produce magnesium, which has ultra-high formability at room temperature, simple technological means must be used.

Для решения этой задачи, согласно настоящему изобретению, предлагается магний, обладающий сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, размер зерна которого составляет ≤ 2 микрона.To solve this problem, the present invention provides magnesium having ultra-high formability at room temperature and having a grain size of ≤ 2 microns.

После обширных экспериментальных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что, когда размер зерна магния составляет ≤ 2 микрона, магний, традиционно имеющий плохую формуемость, приобретает сверхвысокую формуемость при комнатной температуре. Причиной такого достижения является то, что механизмы деформации крупнозернистого магния (с размером зерна, намного превышающим 2 микрона) представляют собой деформации внутризернового уровня, включая дислокационное скольжение и двойниковое срастание кристаллов. В связи с влиянием гексагональной структуры магния механизмы деформации внутризернового уровня ограничены и недостаточны для того, чтобы выдержать большую пластическую деформацию. Таким образом, крупнозернистый магний имеет плохую формуемость при комнатной температуре. Отличие магния в соответствии с настоящим изобретением, имеющего сверхвысокую формуемость при комнатной температуре и размер зерна ≤ 2 мкм, состоит в том, что основные механизмы деформации магния переходят с внутризернового уровня на уровень межзеренной деформации -например, межзеренное скольжение и телесное вращение зерен. При пластической деформации мелкозернистого магния (размер зерна ≤ 2 микрона), эти межзеренные деформации обеспечивают дополнительные механизмы деформации. В то же время, когда размер зерна магния уменьшается, а площадь границы зерна увеличивается, динамическая рекристаллизация при пластической деформации при комнатной температуре происходит легче, и степень внутризеренной деформации снижается. Масштабная активация режимов межзеренной деформации и динамическая рекристаллизация при комнатной температуре предотвращают накопление внутризеренной деформации мелкозернистого магния до такой степени, при которой происходит разрушение. В результате удается добиться сверхвысокой формуемости при комнатной температуре.After extensive experimental studies, the inventors of the present invention have discovered that when the magnesium grain size is ≤ 2 microns, magnesium, which traditionally has poor formability, becomes ultra-high formability at room temperature. The reason for this achievement is that the deformation mechanisms of coarse-grained magnesium (with grain sizes much larger than 2 microns) are intra-grain level deformations, including dislocation sliding and twinning of crystals. Due to the influence of the hexagonal structure of magnesium, intragranular deformation mechanisms are limited and insufficient to withstand large plastic deformation. Thus, coarse magnesium has poor formability at room temperature. The difference between magnesium in accordance with the present invention, which has ultra-high formability at room temperature and a grain size of ≤ 2 μm, is that the main mechanisms of magnesium deformation move from the intragranular level to the level of intergranular deformation - for example, intergranular sliding and physical rotation of grains. During plastic deformation of fine-grained magnesium (grain size ≤ 2 microns), these intergranular deformations provide additional deformation mechanisms. At the same time, when the magnesium grain size decreases and the grain boundary area increases, dynamic recrystallization during plastic deformation at room temperature occurs more easily, and the degree of intragranular deformation decreases. Large-scale activation of intergranular deformation modes and dynamic recrystallization at room temperature prevent the accumulation of intragranular strain in fine-grained magnesium to the point where failure occurs. As a result, it is possible to achieve ultra-high formability at room temperature.

Предпочтительно, размер зерна магния составляет ≤ 1 микрона.Preferably, the magnesium grain size is ≤ 1 micron.

Другой задачей настоящего изобретения является создание магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре.Another object of the present invention is to provide a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature.

Для решения этой задачи, согласно настоящему изобретению, предлагается магниевый сплав, обладающий сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, размер зерна которого составляет ≤ 2 микрона.To solve this problem, the present invention provides a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature and having a grain size of ≤ 2 microns.

Предпочтительно, размер зерна магниевого сплава составляет ≤ 1 микрона.Preferably, the grain size of the magnesium alloy is ≤ 1 micron.

Помимо этого, магниевый сплав согласно настоящему изобретению, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, содержит, по меньшей мере, один из нижеперечисленных элементов: алюминий, цинк, кальций, олово, серебро, стронций, цирконий и редкоземельные элементы, при этом общая массовая доля, по меньшей мере, одного из перечисленных элементов составляет ≤ 1,5 масс. %.In addition, the magnesium alloy of the present invention having ultra-high formability at room temperature contains at least one of the following elements: aluminum, zinc, calcium, tin, silver, strontium, zirconium and rare earth elements, with a total mass fraction of at least one of the listed elements is ≤ 1.5 wt. %.

Соответственно, еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в соответствии с которым профильное изделие из магния, полученного этим способом, обладает сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре.Accordingly, another object of the present invention is to provide a method for producing magnesium having ultra-high formability at room temperature, whereby a magnesium profile product obtained by this method has ultra-high formability at room temperature.

Для решения этой задачи, согласно изобретению, предлагается способ изготовления магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно которому из магния изготавливают профильное изделие; при этом данный способ включает стадию экструдирования сырья при температуре 20-150°С и степени экструзии 10 : 1-100 : 1.To solve this problem, according to the invention, a method for producing magnesium having ultra-high formability at room temperature is proposed, according to which a profile product is made from magnesium; Moreover, this method includes the stage of extruding raw materials at a temperature of 20-150°C and an extrusion ratio of 10: 1-100: 1.

В результате обширных исследований авторы настоящего изобретения обнаружили, что магний рекристаллизуется динамически в процессе экструзии при различных температурах. В ходе этого процесса крупнозернистая структура превращается в рекристаллизованную структуру, и температура экструзии является основным фактором, влияющим на размер рекристаллизованного зерна. В рамках традиционного процесса экструзии (при котором условная температура экструзии обычно превышает 300°С), границы зерен магния легко перемещаются. После зарождения центров кристаллизации динамически рекристаллизованные зерна магния быстро вырастают примерно до 10-100 мкм. В техническом решении по настоящему изобретению для получения структуры с размером зерна 2 микрона или менее температуру экструзии необходимо регулировать, чтобы вызвать существенную динамическую рекристаллизацию, но скорость перемещения границ зерен является относительно низкой, чтобы контролировать размер рекристаллизованных зерен.As a result of extensive research, the present inventors have discovered that magnesium recrystallizes dynamically during the extrusion process at different temperatures. During this process, the coarse grain structure is converted into a recrystallized structure, and the extrusion temperature is the main factor affecting the recrystallized grain size. During the traditional extrusion process (in which the extrusion temperature typically exceeds 300°C), magnesium grain boundaries move easily. After the nucleation of crystallization centers, dynamically recrystallized magnesium grains quickly grow to approximately 10-100 μm. In the technical solution of the present invention, to obtain a structure with a grain size of 2 microns or less, the extrusion temperature must be controlled to cause significant dynamic recrystallization, but the speed of grain boundary movement is relatively low to control the size of the recrystallized grains.

Следовательно, в техническом решении по настоящему изобретению для получения структуры магния, имеющего сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, с размером зерна 2 микрона или менее, температуру экструзии поддерживают на уровне 20-150°С, а степень экструзии поддерживают на уровне 10 : 1-100 : 1, чтобы получить профильное изделие из магния, имеющего желаемую микроструктуру.Therefore, in the technical solution of the present invention to obtain a magnesium structure having ultra-high formability at room temperature with a grain size of 2 microns or less, the extrusion temperature is maintained at 20-150°C, and the extrusion ratio is maintained at 10:1-100 : 1 to obtain a magnesium profile product having the desired microstructure.

В приведенном выше техническом решении причина, по которой степень экструзии поддерживают на уровне 10 : 1-100 : 1, заключается в том, что чрезмерно высокая степень экструзии требует чрезмерно высокого сопротивления силе экструзии, которое трудно обеспечить с помощью оборудования, в то время как чрезмерно низкая степень экструзии приводит к недостаточной деформации экструдированного материала, так что рекристаллизованные зерна не очищаются в достаточной степени, и не удается получить желаемый размер зерна.In the above technical solution, the reason why the extrusion ratio is maintained at 10:1-100:1 is that the excessively high extrusion ratio requires excessively high extrusion force resistance, which is difficult to provide with equipment, while excessive A low extrusion rate results in insufficient deformation of the extruded material, so that the recrystallized grains are not sufficiently refined and the desired grain size cannot be obtained.

Отмечено, что степень экструзии представляет собой отношение площади поперечного сечения материала до экструзии (например, площадь поперечного сечения цилиндрического литого стержня) к площади поперечного сечения материала после экструзии.It is noted that the extrusion rate is the ratio of the cross-sectional area of the material before extrusion (eg, the cross-sectional area of a cylindrical cast rod) to the cross-sectional area of the material after extrusion.

В некоторых вариантах осуществления изобретения температуру экструзии поддерживают на уровне 20-80°С по той причине, что размер зерна чистого магния составляет около 1,2 микрона при снижении температуры экструзии до 80°С. Когда температуру экструзии дополнительно снижают, или добавляют небольшое количество легирующего элемента (элементов), по меньшей мере, одного из следующих элементов: алюминий, цинк, кальций, олово, серебро, стронций, цирконий и редкоземельные элементы, при этом общая массовая доля, по меньшей мере, одного из вышеперечисленных элементов составляет ≤ 1,5 масс. %, скорость перемещения границ рекристаллизованных зерен дополнительно снижается, позволяя улучшить рекристаллизованную структуру, снизив размер зерна до 1 микрона или менее.In some embodiments, the extrusion temperature is maintained at 20-80°C because the grain size of pure magnesium is about 1.2 microns when the extrusion temperature is reduced to 80°C. When the extrusion temperature is further reduced, or a small amount of alloying element(s) of at least one of the following is added: aluminum, zinc, calcium, tin, silver, strontium, zirconium and rare earth elements, with a total mass fraction of at least at least one of the above elements is ≤ 1.5 wt. %, the rate of movement of the recrystallized grain boundaries is further reduced, allowing the recrystallized structure to be improved, reducing the grain size to 1 micron or less.

Кроме того, в рамках способа изготовления магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в соответствии с настоящим изобретением, скорость экструзионного толкателя составляет 0,05-50 мм/с.Moreover, in the method for producing magnesium having ultra-high formability at room temperature according to the present invention, the speed of the extrusion pusher is 0.05-50 mm/s.

Под скоростью экструзионного толкателя подразумевается скорость движения экструзионного стержня к головке в ходе процесса экструзии.Extrusion ram speed refers to the speed at which the extrusion rod moves toward the die during the extrusion process.

Соответственно, еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления из магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, листового проката, в соответствии с которым листовой прокат из магния обладает сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре.Accordingly, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing magnesium sheets having ultra-high formability at room temperature, wherein magnesium sheets have ultra-high formability at room temperature.

Для решения вышеуказанной задачи в настоящем изобретении предлагается способ изготовления магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно которому из магния изготавливают изделие листового проката, при этом данный способ включает следующие стадии:To solve the above problem, the present invention provides a method for producing magnesium having ultra-high formability at room temperature, according to which a rolled sheet product is made from magnesium, and this method includes the following steps:

(1) экструдирование сырья при температуре 20-150°С и степени экструзии 10 : 1-100 : 1; и(1) extrusion of raw materials at a temperature of 20-150°C and an extrusion ratio of 10: 1-100: 1; And

(2) прокатку при температуре 20-100°С с целью формирования изделия листового проката из магния.(2) rolling at a temperature of 20-100°C to form a rolled magnesium sheet product.

В соответствии с настоящим изобретением, субмикронная структура магния или магниевого сплава с размером зерна ≤ 2 мкм не изменяется в процессе холодной прокатки. Следовательно, в результате прокатки могут быть получены листовые изделия различных размеров в соответствии с различными техническими требованиями. Однако для предотвращения роста зерен при высоких температурах температуру прокатки поддерживают на уровне 20-100°С.According to the present invention, the submicron structure of magnesium or a magnesium alloy with a grain size ≤ 2 μm is not changed during the cold rolling process. Consequently, rolling can produce sheet products of various sizes in accordance with various technical requirements. However, to prevent grain growth at high temperatures, the rolling temperature is maintained at 20-100°C.

Кроме того, в рамках способа изготовления магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в соответствии с настоящим изобретением, скорость экструзионного толкателя на стадии (1) составляет 0,05-50 мм/с.Moreover, in the method for producing magnesium having ultra-high formability at room temperature according to the present invention, the speed of the extrusion pusher in step (1) is 0.05-50 mm/s.

В свою очередь, толщина листового проката, изготовленного из магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в соответствии с настоящим изобретением, составляет 0,3-4 мм или 0,04-0,3 мм.In turn, the thickness of rolled sheets made of magnesium, which has ultra-high formability at room temperature, in accordance with the present invention, is 0.3-4 mm or 0.04-0.3 mm.

Принимая во внимание необходимые размеры изделий, требуемые для их практического применения, толщина листового проката из магния согласно настоящему изобретению составляет 0,3-4 мм или 0,04-0,3 мм.Taking into account the necessary dimensions of the products required for their practical application, the thickness of the rolled magnesium sheet according to the present invention is 0.3-4 mm or 0.04-0.3 mm.

Кроме того, еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в соответствии с которым профильное изделие из магниевого сплава, полученного этим способом, обладает сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре.Moreover, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, whereby a magnesium alloy profile product obtained by this method has ultra-high formability at room temperature.

Для решения этой задачи в настоящем документе предлагается способ изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно которому из магниевого сплава изготавливают профильное изделие, при этом данный способ включает стадию экструдирования сырья при температуре 20-150°С и степени экструзии 10 : 1-100 : 1 для получения профильного изделия из магниевого сплава.To solve this problem, this document proposes a method for manufacturing a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, according to which a profile product is made from a magnesium alloy, and this method includes the stage of extruding raw materials at a temperature of 20-150°C and an extrusion ratio of 10: 1 -100 : 1 to obtain a profile product from a magnesium alloy.

В приведенном выше техническом решении причина, по которой степень экструзии поддерживают на уровне 10 : 1-100 : 1, заключается в том, что чрезмерно высокая степень экструзии требует чрезмерно высокого сопротивления силе экструзии, которое трудно обеспечить с помощью оборудования, в то время как чрезмерно низкая степень экструзии приводит к недостаточной деформации экструдированного материала, так что рекристаллизованные зерна не очищаются в достаточной степени и не удается получить желаемый размер зерна.In the above technical solution, the reason why the extrusion ratio is maintained at 10:1-100:1 is that the excessively high extrusion ratio requires excessively high extrusion force resistance, which is difficult to provide with equipment, while excessive A low extrusion rate results in insufficient deformation of the extruded material, so that the recrystallized grains are not sufficiently refined and the desired grain size cannot be obtained.

Кроме того, в рамках способа изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, скорость экструзионного толкателя составляет 0,05-50 мм/с.In addition, in a method for producing magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, the speed of the extrusion pusher is 0.05-50 mm/s.

В дополнение к этому, еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в соответствии с которым листовой прокат из магниевого сплава, полученного этим способом, обладает сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре.In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, whereby a rolled magnesium alloy sheet produced by this method has ultra-high formability at room temperature.

Для решения этой задачи в настоящем изобретении предлагается способ изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно которому из магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, изготавливают изделие листового проката, при этом данный способ включает следующие стадии:To solve this problem, the present invention provides a method for manufacturing a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, in which a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature is manufactured into a rolled sheet product, the method comprising the following steps:

(1) экструдировние сырья при температуре 20-150°С и степени экструзии 10 : 1-100 : 1; и(1) extrusion of raw materials at a temperature of 20-150°C and an extrusion ratio of 10: 1-100: 1; And

(2) прокатку при температуре 20-100°С с целью формирования изделия листового проката из магниевого сплава.(2) rolling at a temperature of 20-100°C to form a rolled sheet product from a magnesium alloy.

Кроме того, в рамках способа изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, скорость экструзионного толкателя на стадии (1) составляет 0,05-50 мм/с.Moreover, in the method for producing magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, the speed of the extrusion pusher in step (1) is 0.05-50 mm/s.

В свою очередь, толщина листового проката, изготовленного из магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, составляет 0,3-4 мм или 0,04-0,3 мм.In turn, the thickness of rolled sheets made of magnesium alloy, which has ultra-high formability at room temperature, is 0.3-4 mm or 0.04-0.3 mm.

В описанных выше способах изготовления «сырье», используемое для производства магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, представляет собой «магниевое сырье», которое в свою очередь представляет собой элементарный металлический магний, который не имеет ни размера зерна ≤ 2 микрон, ни превосходной сверхвысокой формуемостью, которая необходима для решения поставленных задач; «сырье», используемое для изготовления магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, представляет собой «сырье магниевого сплава», которое в свою очередь представляет собой сплав, образованный из металлического магния и элемента (элементов) сплава, по меньшей мере, одного из следующих: алюминий, цинк, кальций, олово, серебро, стронций, цирконий и редкоземельные элементы, при этом общая массовая доля, по меньшей мере, одного из перечисленных элементов составляет ≤ 1,5 масс. %, а исходное сырье магниевого сплава не имеет ни размера зерна ≤ 2 микрон, ни превосходной сверхвысокой формуемости, необходимых для решения поставленных задач. В зависимости от конкретной матрицы и формы готового продукта, магниевое сырье или сырье магниевого сплава может иметь любую желаемую форму, например, цилиндрическую, кубическую или форму прямоугольного слитка.In the above-described manufacturing methods, the "raw material" used to produce magnesium having ultra-high formability at room temperature is "magnesium raw material", which in turn is elemental magnesium metal, which has neither a grain size ≤ 2 microns, nor excellent ultra-high formability, which is necessary to solve the assigned problems; The "raw material" used to make a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature is a "magnesium alloy raw material", which in turn is an alloy formed from magnesium metal and an alloy element(s) of at least one of the following: aluminum, zinc, calcium, tin, silver, strontium, zirconium and rare earth elements, wherein the total mass fraction of at least one of these elements is ≤ 1.5 mass. %, and the magnesium alloy feedstock has neither the ≤ 2 micron grain size nor the superior ultra-high formability required to meet the challenges. Depending on the specific matrix and shape of the finished product, the magnesium raw material or magnesium alloy raw material can have any desired shape, such as cylindrical, cubic or rectangular ingot shape.

После экструдирования вышеуказанного «сырья» при температуре 20-150°С и степени экструзии 10 : 1-100 : 1 получают профильное изделие из магния или магниевого сплава. Как описано выше, после процесса экструзии профильное изделие из магния или магниевого сплава имеет желаемую сверхвысокую формуемость при комнатной температуре. Форма профильного изделия из полученного магния или магниевого сплава, имеющего сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, определяется средствами обработки. Следовательно, термины «профильное изделие», «профильное изделие из магния» и «профильное изделие из магниевого сплава», используемые в настоящем описании, относятся к магнию или к магниевому сплаву, обладающему желаемой сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, который после экструзионной обработки приобрел форму профильного изделия.After extruding the above “raw materials” at a temperature of 20-150°C and an extrusion ratio of 10: 1-100: 1, a profile product is obtained from magnesium or a magnesium alloy. As described above, after the extrusion process, the magnesium or magnesium alloy profile product has the desired ultra-high formability at room temperature. The shape of a profile product made from the resulting magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature is determined by the processing means. Therefore, the terms “profiled article,” “magnesium shaped article,” and “magnesium alloy shaped article,” as used herein, refer to magnesium or a magnesium alloy having the desired ultra-high formability at room temperature, which, after extrusion processing, has acquired the shape profile product.

Операция экструзии в настоящем изобретении выполняется с использованием обычного экструзионного оборудования, а усовершенствование, вводимое настоящим изобретением, заключается в поддержании конкретных значений температуры и степени экструзии в ходе данной операции. Экструзионное оборудование может быть выбрано и модифицировано по желанию при условии возможности соблюдения требований к величинам температуры и степени экструзии, предъявляемых настоящим изобретением. В настоящем изобретении под температурой «20-150°С» подразумевается температура магния/магниевого сплава, обрабатываемого методом экструзии, и эта температура достигается путем нагревания магния/магниевого сплава или одновременного совместного нагревания магниевого сплава и экструзионного цилиндра, матрицы и толкателя экструзионного аппарата. В одном варианте осуществления настоящего изобретения толкатель, экструзионный цилиндр и матрица изготовлены из штампованной стали.The extrusion operation of the present invention is performed using conventional extrusion equipment, and the improvement introduced by the present invention is to maintain specific temperatures and extrusion rates during the operation. Extrusion equipment can be selected and modified as desired as long as the temperature and extrusion ratio requirements of the present invention can be met. In the present invention, the temperature of "20-150°C" means the temperature of the magnesium/magnesium alloy being processed by extrusion, and this temperature is achieved by heating the magnesium/magnesium alloy or simultaneously heating the magnesium alloy and the extrusion barrel, die and pusher of the extrusion apparatus together. In one embodiment of the present invention, the pusher, extrusion barrel and die are made of stamped steel.

Полость матрицы, которая может определяться конкретными требованиями, предъявляемыми к изделию, содержит камеру и сквозное отверстие, выполненное в матрице; при этом камера используется в качестве пространства под магниевое сырье или сырье магниевого сплава, а сквозное отверстие может иметь сужающийся или неизменный размер поперечного сечения. Конкретная величина степени экструзии, установленная в настоящем изобретении, может быть получена путем регулирования размера поперечного сечения сквозного отверстия и размера поперечного сечения сырья магния или сырья магниевого сплава. Толкатель имеет концевую часть, которая соответствует экструзионному цилиндру, камере матрицы, а также размеру и форме сырья магния или магниевого сплава, и используется для выталкивания и сжатия прессованного сырья магния или магниевого сплава через экструзионный цилиндр, камеру матрицы и сквозное отверстие в процессе экструзии, чтобы получить желаемую сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, параллельно формируя профильное изделие.The matrix cavity, which may be determined by specific requirements for the product, contains a chamber and a through hole made in the matrix; wherein the chamber is used as a space for magnesium raw material or magnesium alloy raw material, and the through hole may have a tapering or constant cross-sectional size. The specific extrusion ratio set in the present invention can be obtained by adjusting the cross-sectional size of the through hole and the cross-sectional size of the magnesium raw material or magnesium alloy raw material. The pusher has an end portion that matches the extrusion barrel, die chamber, and the size and shape of the magnesium or magnesium alloy raw material, and is used to push and compress the extruded magnesium or magnesium alloy raw material through the extrusion barrel, die chamber and through hole in the extrusion process, so that obtain the desired ultra-high formability at room temperature, while simultaneously forming a profile product.

После получения профильного изделия из магния или магниевого сплава, имеющего сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, с использованием вышеуказанной операции экструзии, оно может быть дополнительно подвержено прокатке при температуре 20-100°С для получения магниевого листового проката.After obtaining a magnesium or magnesium alloy profile having ultra-high formability at room temperature using the above extrusion operation, it can be further subjected to rolling at a temperature of 20-100°C to obtain magnesium sheets.

Магний или магниевый сплав в соответствии с настоящим изобретением, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, по существу решает проблему трудностей формования магния при комнатной температуре. Кроме того, данный способ изготовления магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, обладает низкой себестоимостью и высокой производственной эффективностью и может быть непосредственно применен в промышленном производстве.The magnesium or magnesium alloy according to the present invention having ultra-high formability at room temperature essentially solves the problem of the difficulty of forming magnesium at room temperature. In addition, this method for producing magnesium or a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature has low cost and high production efficiency, and can be directly applied to industrial production.

Конкретные особенности и характеристики изобретения изложены со ссылкой на следующие чертежи.Specific features and characteristics of the invention are set forth with reference to the following drawings.

На Фиг. 1 изображены действительные кривые зависимости истинного напряжения от истинной деформации для магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примерах 1, 3 и 7, и обычного магния в сравнительных примерах 1-5 в ходе испытаний на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 1 depicts actual true stress versus true strain curves for ultra-high formability magnesium at room temperature in Examples 1, 3 and 7, and conventional magnesium in Comparative Examples 1-5 during room temperature compression tests.

На Фиг. 2 изображены действительные кривые зависимости истинного напряжения от истинной степени обжатия для магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примере 7 и обычного магния в сравнительном примере 5 в ходе испытаний на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 2 depicts actual true stress versus true reduction ratio curves for ultrahigh formability magnesium at room temperature in Example 7 and regular magnesium in Comparative Example 5 during room temperature compression tests.

На Фиг. 3 представлена фотография, показывающая обычный образец магния из сравнительного примера 5 перед испытанием на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 3 is a photograph showing a conventional magnesium sample from Comparative Example 5 before a compression test at room temperature.

На Фиг. 4 представлена фотография, показывающая обычный образец магния из сравнительного примера 5 после испытания на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 4 is a photograph showing a conventional magnesium sample from Comparative Example 5 after a compression test at room temperature.

На Фиг. 5 представлена фотография, показывающая образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 перед испытанием на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 5 is a photograph showing the room temperature ultra-high formability magnesium sample from Example 7 before a room temperature compression test.

На Фиг. 6 представлена фотография, показывающая образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 после испытания на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 6 is a photograph showing the room temperature ultra-high formability magnesium sample from Example 7 after a room temperature compression test.

На Фиг. 7 представлена фотография, показывающая образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 в экструдированном состоянии.In FIG. 7 is a photograph showing the ultra-high room temperature moldability magnesium sample from Example 8 in an extruded state.

На Фиг. 8 представлена фотография, показывающая образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 1 мм.In FIG. 8 is a photograph showing the sample of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 8 being processed into a 1 mm thick rolled sheet product.

На Фиг. 9 показан эффект изгиба магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. Figure 9 shows the effect of bending magnesium, which has ultra-high formability at room temperature, from example 8 when making a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it.

На Фиг. 10 представлена фотография, показывающая обычный образец магния из сравнительного примера 5 в экструдированном состоянии.In FIG. 10 is a photograph showing a conventional magnesium sample from Comparative Example 5 in an extruded state.

На Фиг. 11 представлена фотография, показывающая обычный образец магния из сравнительного примера 5 при холодной прокатке до 33%.In FIG. 11 is a photograph showing a conventional magnesium sample from Comparative Example 5 when cold rolled to 33%.

На Фиг. 12 представлена фотография, показывающая образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 после изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм, но до сгибания.In FIG. 12 is a photograph showing the ultra-high room temperature formability magnesium sample from Example 8 after it has been formed into a 1 mm thick sheet metal product, but before bending.

На Фиг. 13 представлена фотография, показывающая образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 после изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм и сгибания.In FIG. 13 is a photograph showing a sample of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 8 after being formed into a 1 mm thick sheet metal product and bent.

На Фиг. 14 схематично показан эффект изгиба магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. 14 schematically shows the effect of bending magnesium, which has ultra-high formability at room temperature, from Example 8 when making a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it.

На Фиг. 15 представлена фотография, показывающая образец обычного магния из сравнительного примера 5 после изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм и сгибания.In FIG. 15 is a photograph showing a sample of ordinary magnesium from Comparative Example 5 after it was made into a 1 mm thick sheet metal product and bent.

На Фиг. 16 показан эффект изгиба обычного магния из сравнительного примера 5 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. 16 shows the bending effect of ordinary magnesium from Comparative Example 5 when producing a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it.

На Фиг. 17 показаны изображения карт дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) и распределения гранулометрического состава (GOS) обычного магния из сравнительного примера 5.In FIG. 17 shows images of electron backscatter diffraction (EBSD) and particle size distribution (GOS) maps of ordinary magnesium from Comparative Example 5.

На Фиг. 18 показаны изображения карт дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) и распределения гранулометрического состава (GOS) магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7.In FIG. 18 shows images of the electron backscatter diffraction (EBSD) and particle size distribution (GOS) maps of ultra-high moldability at room temperature magnesium from Example 7.

На Фиг. 19 схематично показаны (0001) полюсные фигуры текстур на Фиг. 17.In FIG. 19 schematically shows (0001) pole figures of the textures in FIG. 17.

На Фиг. 20 схематично показаны (0001) полюсные фигуры текстур на Фиг. 18.In FIG. 20 schematically shows (0001) the pole figures of the textures in FIG. 18.

На Фиг. 21 показана гистограмма распределения гранулометрического состава обычного магния из сравнительного примера 5 в экструдированном состоянии.In FIG. 21 shows a histogram of the particle size distribution of the conventional magnesium of Comparative Example 5 in an extruded state.

На Фиг. 22 показана гистограмма распределения гранулометрического состава обычного магния из сравнительного примера 5, сжатого на 20% при комнатной температуре.In FIG. 22 shows a histogram of the particle size distribution of ordinary magnesium from Comparative Example 5 compressed by 20% at room temperature.

На Фиг. 23 показана гистограмма распределения гранулометрического состава обычного магния из сравнительного примера 5 после холодной прокатки на 20%.In FIG. 23 shows a histogram of the particle size distribution distribution of ordinary magnesium from Comparative Example 5 after cold rolling by 20%.

На Фиг. 24 показана гистограмма распределения гранулометрического состава магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 в экструдированном состоянии.In FIG. 24 shows a histogram of the particle size distribution of the ultra-high moldability at room temperature magnesium from Example 7 in the extruded state.

На Фиг. 25 показана гистограмма распределения гранулометрического состава магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7, сжатого на 50% при комнатной температуре.In FIG. 25 shows a histogram of the particle size distribution of the ultra-high moldability at room temperature magnesium from Example 7, compressed by 50% at room temperature.

На Фиг. 26 показана гистограмма распределения гранулометрического состава магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 после холодной прокатки на 50%.In FIG. 26 shows a histogram of the particle size distribution of the room temperature ultra-high formability magnesium from Example 7 after cold rolling to 50%.

На Фиг. 27 представлено изображение дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. 27 is an electron backscatter diffraction (EBSD) image of the ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 7 when it was produced into a 0.12 mm thick sheet product.

На Фиг. 28 представлено изображение распределения гранулометрического состава (GOS) магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. 28 is an image of the particle size distribution (GOS) of the room temperature ultra-high formability magnesium from Example 7 when it was produced into a 0.12 mm thick rolled sheet product.

На Фиг. 29 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. Figure 29 shows a histogram of the distribution of the particle size distribution of magnesium, which has ultra-high formability at room temperature, from example 7 when manufacturing a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it.

На Фиг. 30 схематично показана (0001) полюсная фигура текстуры магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. 30 schematically shows (0001) the pole figure of the texture of magnesium having ultra-high formability at room temperature in Example 7 when producing a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it.

На Фиг. 31 представлены растровые электронно-микроскопические изображения, демонстрирующие двойниковое срастание кристаллов и активацию скольжения при деформации при комнатной температуре в сравнительном примере 5.In FIG. 31 shows scanning electron microscopy images demonstrating twin crystal intergrowth and slip activation upon deformation at room temperature in Comparative Example 5.

На Фиг. 32 схематично показан разброс зерен магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7, сжатого при комнатной температуре в соответствии с настоящим изобретением.In FIG. 32 is a schematic diagram showing the scatter of grains of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 7 compressed at room temperature in accordance with the present invention.

На Фиг. 33 схематично показано изменение в зоне высокой деформации деформированных зерен магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7, сжатого при комнатной температуре.In FIG. 33 schematically shows the change in the high deformation zone of the deformed grains of magnesium having ultra-high formability at room temperature in Example 7 compressed at room temperature.

На Фиг. 34 схематично показаны микроструктура и текстура динамически рекристаллизованных зерен на Фиг. 33.In FIG. 34 schematically shows the microstructure and texture of the dynamically recrystallized grains in FIG. 33.

На Фиг. 35 схематично показано изменение микроструктуры обычного магния из сравнительного примера 5 до и после сжатия при комнатной температуре.In FIG. 35 schematically shows the change in the microstructure of ordinary magnesium in Comparative Example 5 before and after compression at room temperature.

На Фиг. 36 схематично показано изменение микроструктуры магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примеров 1-12 до и после сжатия при комнатной температуре.In FIG. 36 schematically shows the change in the microstructure of magnesium having ultra-high formability at room temperature in Examples 1 to 12 before and after compression at room temperature.

На Фиг. 37 схематично показан пример операции экструзии в рамках варианта осуществления настоящего изобретения.In FIG. 37 schematically shows an example of an extrusion operation within an embodiment of the present invention.

Ниже приводятся дополнительные объяснения и иллюстрации относительно магния или магниевого сплава, имеющих сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, а также способа их изготовления согласно настоящему изобретению со ссылкой на конкретные примеры и прилагаемые чертежи. Однако пояснение и описание не направлены на чрезмерное ограничение технического решения настоящего изобретения.Below are further explanations and illustrations regarding the magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, as well as the method of manufacturing the same according to the present invention with reference to specific examples and the accompanying drawings. However, the explanation and description are not intended to be unduly limiting of the technical solution of the present invention.

Примеры 1-20 и сравнительные примеры 1-5Examples 1-20 and Comparative Examples 1-5

Изделие из стального профиля на основе магния или магниевого сплава, имеющего сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, изготавливали способом, включающим стадию экструдирования сырья при температуре 20-150°С и степени экструзии 10 : 1-100 : 1, а также скорости экструзионного толкателя 0,05-50 мм/с для получения профильного изделия из магния или магниевого сплава.A product made from a steel profile based on magnesium or a magnesium alloy, which has ultra-high formability at room temperature, was manufactured by a method that included the stage of extruding raw materials at a temperature of 20-150°C and an extrusion ratio of 10: 1-100: 1, as well as an extrusion pusher speed of 0. 05-50 mm/s to obtain a profile product from magnesium or magnesium alloy.

Листовой прокат на основе магния или магниевого сплава, имеющего сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, изготавливали способом, включающим следующие стадии:Rolled sheets based on magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature were produced by a method including the following steps:

(1) экструдирование сырья при температуре 20-150°С, степени экструзии 10 : 1-100 : 1 и скорости экструзионного толкателя 0,05-50 мм/с; а также (2) прокатку при температуре 20-100°С с целью формирования изделия листового проката из магния.(1) extrusion of raw materials at a temperature of 20-150°C, an extrusion ratio of 10: 1-100: 1 and an extrusion pusher speed of 0.05-50 mm/s; and (2) rolling at a temperature of 20-100°C to form a rolled magnesium sheet product.

Толщина изделия из магниевого листового проката составила 0,3-4 мм или 0,04-0,3 мм.The thickness of the magnesium sheet product was 0.3-4 mm or 0.04-0.3 mm.

В Таблице 1 приведены конкретные технологические параметры способа изготовления магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно примерам 1-20.Table 1 shows the specific technological parameters of the method for producing magnesium or a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, according to Examples 1-20.

В Таблице 2 приведен перечень значений гранулометрического состава магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно примерам 1-20.Table 2 lists the particle size distribution of magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, according to examples 1-20.

Чтобы проверить свойства магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре в соответствии с настоящей патентной заявкой, его подвергали экструзии при степени экструзии 19 : 1 и 40 : 1 при различных температурах; при этом температура экструзии была комнатной 25°С в примерах 1-2, 65°С в примерах 3-6, 80°С в примерах 7-12, 160°С в сравнительном примере 1, 200°С в сравнительном примере 2, 250°С в сравнительном примере 3, 300°С в сравнительном примере 4 и 400°С в сравнительном примере 5. Перед экструзией на слиток распыляли графитовое покрытие в примерах 1-12 и сравнительных примерах 1-5 и краситель для уменьшения силы трения во время экструзии.To test the properties of magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature according to the present patent application, it was extruded at extrusion ratios of 19:1 and 40:1 at different temperatures; the extrusion temperature was room temperature 25°C in examples 1-2, 65°C in examples 3-6, 80°C in examples 7-12, 160°C in comparative example 1, 200°C in comparative example 2, 250 °C in Comparative Example 3, 300°C in Comparative Example 4, and 400°C in Comparative Example 5. Before extrusion, the ingot was sprayed with a graphite coating in Examples 1-12 and Comparative Examples 1-5 and a dye to reduce friction during extrusion .

Конкретные технологические параметры способа изготовления магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно примерам 1-20.Specific technological parameters of the method for producing magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, according to examples 1-20.

Перечень значений гранулометрического состава магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, согласно примерам 1-20.List of particle size distribution values of magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature, according to examples 1-20.

После экструзии в примерах 1-4, 7 и сравнительных примерах 1-5 образцы быстро охлаждали водой, после чего проводили испытания на сжатие при комнатной температуре и холодную прокатку. При испытании на сжатие скорость сжатия составляла 0,6 мм/мин; в процессе холодной прокатки частная деформация составляла 0,1 мм, а скорость прокатки - 15 м/мин.After extrusion in Examples 1 to 4, 7 and Comparative Examples 1 to 5, the samples were quickly cooled with water, followed by room temperature compression and cold rolling tests. In the compression test, the compression rate was 0.6 mm/min; in the cold rolling process, the partial deformation was 0.1 mm, and the rolling speed was 15 m/min.

В ходе испытаний было обнаружено, что после экструзии литой заготовки из чистого магния в примерах 1-4, 7 и 8 изделия из поликристаллического магниевого профиля приобрели свойство сверхвысокой формуемости при комнатной температуре. Для сравнения, когда литая заготовка из чистого магния в сравнительных примерах 1-5 подвергалась экструзии и перерабатывалась в профильные изделия, такие профильные изделия проявляли плохую формуемость при комнатной температуре. Когда образцы из сравнительных примеров 1-5 подвергали испытаниям на сжатие при комнатной температуре, максимальная степень обжатия составляла 20-30%, а явление деформационного упрочнения (нагартовки) было очевидным. Кроме того, при переработке в профильные изделия магний, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, в различных примерах согласно настоящему изобретению не разрушается при сжатии при комнатной температуре и не происходит деформационного упрочнения. Испытательные образцы размягчались по мере постепенного увеличения напряжения. Это размягчение предполагает, что скольжение и двойниковое срастание кристаллов не являются основными механизмами деформации при сжатии при комнатной температуре. Такое размягчение обычно связано с межзеренным скольжением и/или динамической рекристаллизацией. В магниевом сплаве межзеренное скольжение и динамическая рекристаллизация обычно происходят при высоких температурах, а не при комнатной температуре.During the tests, it was found that after extrusion of the pure magnesium casting in Examples 1-4, 7 and 8, the polycrystalline magnesium profile products acquired the property of ultra-high formability at room temperature. In comparison, when the pure magnesium casting in Comparative Examples 1 to 5 was extruded and processed into profiles, such profiles exhibited poor formability at room temperature. When the samples of Comparative Examples 1 to 5 were subjected to compression tests at room temperature, the maximum reduction ratio was 20 to 30%, and the phenomenon of work hardening was obvious. In addition, when processed into profile products, magnesium, which has ultra-high formability at room temperature, in various examples according to the present invention does not break under compression at room temperature and does not undergo strain hardening. The test samples softened as the stress was gradually increased. This softening suggests that sliding and crystal twinning are not the main mechanisms of compressive deformation at room temperature. Such softening is usually associated with intergranular sliding and/or dynamic recrystallization. In magnesium alloy, intergranular sliding and dynamic recrystallization usually occur at high temperatures rather than at room temperature.

На Фиг. 1 показаны действительные кривые зависимости истинного напряжения от истинной деформации для магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примерах 1, 3 и 7, и обычного магния в сравнительных примерах 1-5 в ходе испытаний на сжатие при комнатной температуре при различных температурах. Как показано на Фиг. 1, кривые с I по VIII демонстрируют истинную деформацию при истинном напряжении магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примерах 1, 3 и 7, и обычного магния в сравнительных примерах 1-5.In FIG. 1 shows actual true stress versus true strain curves for the ultra-high formability at room temperature magnesium of Examples 1, 3 and 7 and the conventional magnesium of Comparative Examples 1 to 5 during room temperature compression tests at various temperatures. As shown in FIG. 1, curves I to VIII show the true strain at true stress of the ultra-high formability at room temperature magnesium in Examples 1, 3 and 7, and the conventional magnesium in Comparative Examples 1-5.

На Фиг. 2 показаны действительные кривые зависимости истинного напряжения от истинной степени обжатия для магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примере 7 и обычного магния в сравнительном примере 5 в ходе испытаний на сжатие при комнатной температуре. Как показано на Фиг. 2, кривая XI для примера 7 и кривая IX для сравнительного примера 5 демонстрируют изменение степени обжатия при различных истинных напряжениях в рамках испытаний на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 2 shows the actual true stress versus true reduction ratio curves for the room temperature ultra-high formability magnesium of Example 7 and the conventional magnesium of Comparative Example 5 during room temperature compression tests. As shown in FIG. 2, Curve XI for Example 7 and Curve IX for Comparative Example 5 show the change in reduction ratio at different true stresses in room temperature compression tests.

На Фиг. 3-6 схематично показано изменение морфологии магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примере 7 и обычного магния в сравнительном примере 5 до и после испытаний на сжатие при комнатной температуре. Фиг. 3 представляет собой фотографию, показывающую обычный образец магния из сравнительного примера 5 перед испытанием на сжатие при комнатной температуре. Фиг. 4 представляет собой фотографию, показывающую обычный образец магния из сравнительного примера 5 после испытания на сжатие при комнатной температуре. Фиг. 5 представляет собой фотографию, показывающую образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 перед испытанием на сжатие при комнатной температуре. Фиг. 6 представляет собой фотографию, показывающую образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 после испытания на сжатие при комнатной температуре.In FIG. 3 to 6 schematically show the change in morphology of ultra-high formability magnesium at room temperature in Example 7 and ordinary magnesium in Comparative Example 5 before and after compression testing at room temperature. Fig. 3 is a photograph showing a conventional magnesium sample from Comparative Example 5 before a compression test at room temperature. Fig. 4 is a photograph showing a general magnesium sample from Comparative Example 5 after a compression test at room temperature. Fig. 5 is a photograph showing a sample of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 7 before a room temperature compression test. Fig. 6 is a photograph showing a sample of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 7 after a compression test at room temperature.

Как показано на Фиг. 3 и 4, обычный магний в сравнительном примере 5, по-видимому, разрушался в ходе испытания на сжатие при комнатной температуре. В отличие от этого, как показано на Фиг. 5 и 6, магний, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, в примере 7 в соответствии с настоящим изобретением не разрушался в ходе испытания, а его степень обжатия была значительно выше, чем в сравнительном примере 5. Кроме того, в примере 7 деформационное упрочнение отмечено не было.As shown in FIG. 3 and 4, the ordinary magnesium in Comparative Example 5 appeared to be destroyed during the room temperature compression test. In contrast, as shown in FIG. 5 and 6, the magnesium having ultra-high formability at room temperature in Example 7 according to the present invention was not destroyed during the test, and its reduction ratio was significantly higher than that in Comparative Example 5. Moreover, in Example 7, strain hardening was observed did not have.

Таким образом, можно видеть, что формуемость при комнатной температуре магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в Примере 7 согласно настоящему изобретению значительно выше, чем у обычного магния в Сравнительном примере 5.Thus, it can be seen that the room temperature formability of the ultra-high room temperature formability magnesium in Example 7 of the present invention is significantly higher than that of the ordinary magnesium in Comparative Example 5.

Фиг. 7-16 используются для проверки эффекта изгибаемости магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в примере 8 и обычного магния в сравнительном примере 5 в различных состояниях.Fig. 7 to 16 are used to test the bending effect of the room temperature ultra-high formability magnesium in Example 8 and the normal magnesium in Comparative Example 5 in different states.

Магний в Примере 8, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, был экструдирован в сортовой прокат квадратного сечения из магния и прокатан из экструдированной заготовки толщиной 3 мм в листовой прокат из магния толщиной 1 мм. Полученный магниевый листовой прокат, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, не растрескивался по краям. Далее этот магниевый листовой прокат подвергали дополнительной прокатке до получения изделия из магниевого листового проката толщиной 0,12 мм. На данном этапе прокатка изделия из магниевого листового проката толщиной от 3 до 0,12 мм привела к степени обжатия 96% и истинной деформации 3,2, что намного превышает значения максимальной степени обжатия при холодной прокатке (30%) и соответствующей истинной деформации (0,4) обычного магния. Магниевый листовой прокат толщиной 0,12 мм был разрезан на две секции, которые были согнуты в формы «m» и «g». Таким образом, можно видеть, что при изготовлении листового проката или профильных изделий магний в Примере 8 согласно настоящему изобретению продемонстрировал сверхвысокую формуемость при комнатной температуре, и при этом не наблюдалось легкого образования поверхностных трещин.The magnesium in Example 8, having ultra-high formability at room temperature, was extruded into magnesium square bars and rolled from a 3 mm thick extruded billet into 1 mm thick magnesium sheets. The resulting magnesium sheet metal, which has ultra-high formability at room temperature, did not crack at the edges. Next, this magnesium sheet was subjected to additional rolling to obtain a product of magnesium sheet with a thickness of 0.12 mm. At this stage, rolling a product from magnesium sheets with a thickness of 3 to 0.12 mm led to a reduction degree of 96% and a true deformation of 3.2, which far exceeds the values of the maximum reduction rate during cold rolling (30%) and the corresponding true deformation (0 ,4) ordinary magnesium. The 0.12 mm thick magnesium sheet was cut into two sections, which were bent into "m" and "g" shapes. Thus, it can be seen that in the production of rolled sheets or profiles, the magnesium in Example 8 according to the present invention exhibited ultra-high formability at room temperature, and easy formation of surface cracks was not observed.

Фиг. 7 представляет собой фотографию, показывающую образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 в экструдированном состоянии. Фиг. 8 представляет собой фотографию, показывающую образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 при изготовлении изделия листового проката толщиной 1 мм. На Фиг. 9 показан эффект изгиба образца магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. Фиг. 10 представляет собой фотографию, показывающую образец обычного магния из сравнительного примера 5 в экструдированном состоянии. Фиг. 11 представляет собой фотографию, показывающую обычный образец магния из сравнительного примера 5 при холодной прокатке до 33%.Fig. 7 is a photograph showing a sample of ultrahigh room temperature moldability magnesium from Example 8 in an extruded state. Fig. 8 is a photograph showing a sample of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 8 in the production of a 1 mm thick sheet metal product. In FIG. Figure 9 shows the effect of bending a magnesium sample with ultra-high formability at room temperature from example 8 when making a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it. Fig. 10 is a photograph showing a sample of ordinary magnesium from Comparative Example 5 in an extruded state. Fig. 11 is a photograph showing a general magnesium sample from Comparative Example 5 when cold rolled to 33%.

Как видно из сравнения Фиг. 8 и Фиг. 11, когда образец обычного магния в сравнительном примере 5 подвергали холодной прокатке до 33%, на краях образовывалось значительное количество трещин, и образец разрушался. Напротив, магний, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре в Примере 8 согласно настоящему изобретению, не растрескивался по краям и не ломался.As can be seen from the comparison of Fig. 8 and Fig. 11, when the ordinary magnesium sample in Comparative Example 5 was cold rolled to 33%, a significant number of cracks were generated at the edges and the sample was destroyed. In contrast, the magnesium having ultra-high formability at room temperature in Example 8 according to the present invention did not crack at the edges or break.

Чтобы дополнительно проверить наличие свойства сверхвысокой формуемости при комнатной температуре образцов в настоящем изобретении, магний из примера 8, обладающий сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, подвергался обработке с целью изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм с последующим сгибанием. После изгиба на 180° разрушения не произошло.To further verify the ultra-high room temperature formability property of the samples in the present invention, the magnesium of Example 8, which has ultra-high room temperature formability, was processed to form a 1 mm thick sheet metal product and then bent. After bending by 180°, no fracture occurred.

См. Фиг. 12 и 13, где показан изгиб изделия листового проката толщиной 1 мм, полученного путем обработки магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 согласно настоящему изобретению. Фиг. 12 представляет собой фотографию, показывающую образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 после изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм, но до сгибания. Фиг. 13 представляет собой фотографию, показывающую образец магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 после изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм и сгибания. 16, S4 представляет одиночный изгиб, a S5 представляет развертывание.See FIG. 12 and 13, which show the bending of a 1 mm thick sheet metal product obtained by treating ultra-high formability magnesium at room temperature in Example 8 according to the present invention. Fig. 12 is a photograph showing the ultra-high room temperature formability magnesium sample from Example 8 after it has been formed into a 1 mm thick sheet metal product but before bending. Fig. 13 is a photograph showing a sample of ultra-high formability at room temperature magnesium from Example 8 after being formed into a 1 mm thick rolled sheet product and bent. 16, S4 represents single bending and S5 represents unfolding.

Кроме того, после изготовления из магния из примера 8, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, изделия листового проката толщиной 0.12 мм данное изделие можно было сгибать дважды без образования трещин, видимых невооруженным глазом после его разворачивания.In addition, after being manufactured from the magnesium of Example 8, which has ultra-high formability at room temperature, into a 0.12 mm thick sheet metal product, the product could be bent twice without causing cracks visible to the naked eye after unrolling.

См. Фиг. 14, где показан изгиб изделия листового проката толщиной 0,12 мм, полученного путем обработки магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 согласно настоящему изобретению. На Фиг. 14 схематично показан эффект изгиба образца магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 8 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. Как показано на Фиг. 14, на видах S1, S2 и S3 представлены различные операции, а именно: на виде S1 - двойное складывание, на виде S2 -первое разворачивание, а на виде S3 - второе разворачивание, соответственно.See FIG. 14, which shows the bending of a 0.12 mm thick sheet metal product obtained by treating super-high formability magnesium at room temperature in Example 8 according to the present invention. In FIG. 14 schematically shows the effect of bending a magnesium sample with ultra-high formability at room temperature from example 8 when making a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it. As shown in FIG. 14, views S1, S2 and S3 show various operations, namely, view S1 shows double folding, view S2 shows first unfolding, and view S3 shows second unfolding, respectively.

В отличие от образцов, изготовленных в соответствии с настоящим изобретением, когда обычный магний в сравнительном примере 5 перерабатывали в магниевый листовой прокат толщиной 1 мм и изгибали, при его изгибе до 95° происходило растрескивание; когда обычный магний в сравнительном примере 5 перерабатывали в магниевый листовой прокат толщиной 0,12 мм, при его однократном изгибе с последующим разворачивании наблюдалось явное растрескивание.Unlike the samples manufactured in accordance with the present invention, when the ordinary magnesium in Comparative Example 5 was processed into 1 mm thick magnesium sheet and bent, cracking occurred when it was bent to 95°; When the ordinary magnesium in Comparative Example 5 was processed into 0.12 mm thick magnesium sheet, obvious cracking was observed when it was bent once and then unfolded.

На Фиг. 15 показан изгиб изделия листового проката толщиной 1 мм, изготовленного из обычного магния, согласно сравнительного примера 5. На Фиг. 16 показан изгиб изделия листового проката толщиной 0.12 мм, изготовленного из обычного магния, согласно сравнительного примера 5. Фиг. 15 представляет собой фотографию, показывающую образец обычного магния из сравнительного примера 5 после изготовления из него изделия листового проката толщиной 1 мм и сгибания. На Фиг. 16 показан эффект изгиба обычного магния из сравнительного примера 5 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. Как показано на Фиг. 16, на виде S4 представлен одиночный изгиб, а на виде S5 - разворачивание.In FIG. 15 shows the bending of a 1 mm thick sheet metal product made of ordinary magnesium according to Comparative Example 5. FIG. 16 shows the bending of a 0.12 mm thick sheet metal product made of ordinary magnesium according to Comparative Example 5. FIG. 15 is a photograph showing a sample of ordinary magnesium from Comparative Example 5 after it was made into a 1 mm thick sheet metal product and bent. In FIG. 16 shows the bending effect of ordinary magnesium from Comparative Example 5 when producing a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it. As shown in FIG. 16, view S4 shows a single bend, and view S5 shows an unfolding.

Как видно из Фиг. 7-16, магний, обладающий сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в образцах, изготовленных согласно настоящему изобретению, опровергает традиционные знания о том, что магний с трудом поддается обработке при комнатной температуре. Сверхвысокая формуемость при комнатной температуре достигается посредством процесса экструзии и может сохраняться после значительного деформационного упрочнения.As can be seen from FIG. 7-16, magnesium exhibiting ultra-high formability at room temperature in samples made according to the present invention refutes the traditional knowledge that magnesium is difficult to process at room temperature. Ultra-high formability at room temperature is achieved through the extrusion process and can be maintained after significant work hardening.

Чтобы выявить причину, по которой такой магний обладает сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, авторы изобретения охарактеризовали микроструктуры экструдированных образцов магния в сравнительном примере 5 и магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре в примере 7. Эти два образца состоят из равноосных кристаллов, и они оба имеют прочную текстуру. Средние значения диаметра зерен в сравнительном примере 5 и примере 7 составляли 82 мкм и 1,3 мкм соответственно. После сжатия или прокатки образца в сравнительном примере 5, экструдированного при 400°С, на 20% при комнатной температуре, средний диаметр зерна в сравнительном примере 5 был уменьшен до 56-61 мкм из-за образования двойных кристаллов. Ровно наоборот, после сжатия или прокатки образца в Примере 7 согласно настоящему изобретению на 50% при комнатной температуре, ни размер, ни форма зерен не претерпели каких-либо очевидных изменений. Даже если микроструктура образца характеризовалась под разными углами, средний диаметр зерна образца, изготовленного согласно настоящему изобретению, во всех случаях составлял 1,1-1,2 мкм. После деформационного упрочнения текстура образца из Примера 7 стала немного прочнее.To identify the reason why such magnesium has ultra-high formability at room temperature, the inventors characterized the microstructures of extruded samples of magnesium in Comparative Example 5 and magnesium having ultra-high formability at room temperature in Example 7. These two samples are composed of equiaxed crystals, and they both have a durable texture. The average grain diameters in Comparative Example 5 and Example 7 were 82 µm and 1.3 µm, respectively. After compressing or rolling the sample in Comparative Example 5 extruded at 400° C. by 20% at room temperature, the average grain diameter in Comparative Example 5 was reduced to 56-61 μm due to the formation of double crystals. Quite the contrary, after compressing or rolling the sample in Example 7 according to the present invention by 50% at room temperature, neither the size nor the shape of the grains underwent any obvious changes. Even if the microstructure of the sample was characterized from different angles, the average grain diameter of the sample produced according to the present invention was 1.1-1.2 μm in all cases. After strain hardening, the texture of the sample from Example 7 became slightly stronger.

Кроме того, даже когда образец из примера 7 подвергали холодной прокатке до толщины 0,12 мм, размер и распределение зерен все еще были очень похожи на те, что были зафиксированы в экструдированном состоянии. Кроме того, величина деформации экструдированного образца из примера 7 составляла 50%, что намного превышает величину деформации экструдированного образца из сравнительного примера 5 (20%)), но внутризеренная разориентация экструдированного образца из Примера 7 после деформации на 50% была намного меньше, чем внутризеренная разориентация экструдированного образца из сравнительного примера 5 после деформации на 20%. Эти явления указывают на то, что внутризеренная деформация в примере 7 согласно настоящему изобретению была очень мала при деформации при комнатной температуре.In addition, even when the sample from Example 7 was cold rolled to a thickness of 0.12 mm, the grain size and distribution were still very similar to those recorded in the extruded state. In addition, the strain amount of the extruded sample of Example 7 was 50%, which is much larger than the strain amount of the extruded sample of Comparative Example 5 (20%)), but the intragranular misorientation of the extruded sample of Example 7 after deformation by 50% was much less than the intragranular misorientation misorientation of the extruded sample from comparative example 5 after deformation by 20%. These phenomena indicate that the intragranular deformation in Example 7 according to the present invention was very small when deformed at room temperature.

См. Фиг. 10-12, где иллюстрируются микроструктурные изменения из сравнительного примера 5 и примера 7. См. Фиг. 13, где показана микроструктура магниевого листового проката толщиной 0.12 мм, изготовленного путем обработки образца из примера 7.See FIG. 10-12, which illustrate the microstructural changes from Comparative Example 5 and Example 7. See FIG. 13, which shows the microstructure of rolled magnesium sheets with a thickness of 0.12 mm, manufactured by processing the sample from example 7.

На Фиг. 17 показаны изображения карт дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) и распределения гранулометрического состава (GOS) обычного магния из сравнительного примера 5. На Фиг. 18 показаны изображения карт дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) и распределения гранулометрического состава (GOS) магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7.In FIG. 17 shows images of electron backscatter diffraction (EBSD) and particle size distribution (GOS) maps of ordinary magnesium from Comparative Example 5. FIG. 18 shows images of the electron backscatter diffraction (EBSD) and particle size distribution (GOS) maps of ultra-high moldability at room temperature magnesium from Example 7.

На Фиг. 17а схематично иллюстрируется форма и размер зерна образца из сравнительного примера 5 в экструдированном состоянии; на Фиг.17b иллюстрируется форма и размер зерна образца из сравнительного примера 5 после сжатия на 20% при комнатной температуре; на Фиг 17 с иллюстрируется форма и размер зерна образца из сравнительного примера 5 после холодной прокатки на 20%; на Фиг. 17d иллюстрируется внутризеренная разориентация образца из сравнительного примера 5 после сжатия при комнатной температуре; на рисунке 17е иллюстрируется внутризеренная разориентация образца из сравнительного примера 5 после холодной прокатки. Буквой «Т» на рисунке обозначено место образования двойных кристаллов.In FIG. 17a schematically illustrates the shape and grain size of the sample of Comparative Example 5 in an extruded state; Fig. 17b illustrates the shape and grain size of the sample from Comparative Example 5 after compression by 20% at room temperature; FIG. 17c illustrates the shape and grain size of the sample from Comparative Example 5 after cold rolling by 20%; in Fig. 17d illustrates the intragranular misorientation of the sample of Comparative Example 5 after compression at room temperature; Figure 17e illustrates the intragranular misorientation of the sample from Comparative Example 5 after cold rolling. The letter “T” in the figure indicates the place of formation of double crystals.

На Фиг. 18f схематично иллюстрируется форма и размер зерна образца из примера 7 в экструдированном состоянии; на Фиг. 18g иллюстрируется форма и размер зерна образца из примера 7 после сжатия на 50% при комнатной температуре; на Фиг. 18h иллюстрируется форма и размер зерна образца из примера 7 после холодной прокатки на 50%; на Фиг. 18i иллюстрируется внутризеренная разориентация образца из примера 7 после сжатия при комнатной температуре; на Фиг. 18j иллюстрируется внутризеренная разориентация образца из примера 7 после холодной прокатки.In FIG. 18f schematically illustrates the shape and grain size of the sample from Example 7 in an extruded state; in Fig. 18g illustrates the shape and grain size of the sample from Example 7 after compression by 50% at room temperature; in Fig. 18h illustrates the shape and grain size of the sample from Example 7 after 50% cold rolling; in Fig. 18i illustrates the intragranular misorientation of the sample from Example 7 after compression at room temperature; in Fig. 18j illustrates the intragranular misorientation of the sample from Example 7 after cold rolling.

На Фиг. 19 схематически (0001) показаны полюсные фигуры текстур, изображенных на Фиг. 17. На Фиг. 20 схематично (0001) показаны полюсные фигуры текстур, изображенных на Фиг. 18.In FIG. 19 schematically (0001) shows the pole figures of the textures shown in FIG. 17. In FIG. 20 schematically (0001) shows the pole figures of the textures shown in FIG. 18.

На Фиг. 19а иллюстрируется текстура образца из сравнительного примера 5 в экструдированном состоянии; на Фиг. 19b иллюстрируется текстура образца из сравнительного примера 5 после сжатия на 20% при комнатной температуре; на Фиг. 19 с иллюстрируется текстура образца из сравнительного примера 5 после холодной прокатки на 20%.In FIG. 19a illustrates the texture of the sample from Comparative Example 5 in an extruded state; in Fig. 19b illustrates the texture of the sample from Comparative Example 5 after being compressed by 20% at room temperature; in Fig. 19C illustrates the texture of the sample of Comparative Example 5 after cold rolling by 20%.

На Фиг. 20d иллюстрируется текстура образца из примера 7 в экструдированном состоянии; на Фиг. 20е иллюстрируется текстура образца из примера 7 после сжатия на 20% при комнатной температуре; на Фиг. 20f иллюстрируется текстура образца из примера 7 после холодной прокатки на 20%; на Фиг. 20g иллюстрируется текстура образца из примера 7 после сжатия на 50% при комнатной температуре; на Фиг. 20h текстура образца из примера 7 после холодной прокатки на 50%.In FIG. 20d illustrates the texture of the sample from Example 7 in an extruded state; in Fig. Figure 20e illustrates the texture of the sample from Example 7 after compression by 20% at room temperature; in Fig. 20f illustrates the texture of the sample from Example 7 after cold rolling at 20%; in Fig. 20g illustrates the texture of the sample from Example 7 after being compressed by 50% at room temperature; in Fig. 20h texture of the sample from example 7 after cold rolling by 50%.

На Фиг. 21 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава обычного магния из сравнительного примера 5 в экструдированном состоянии. На Фиг. 22 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава обычного магния из сравнительного примера 5, сжатого на 20% при комнатной температуре. На Фиг. 23 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава обычного магния из сравнительного примера 5 после холодной прокатки на 20%.In FIG. 21 is a histogram of the distribution of particle size distribution of ordinary magnesium from Comparative Example 5 in an extruded state. In FIG. 22 is a histogram of the particle size distribution of ordinary magnesium from Comparative Example 5 compressed by 20% at room temperature. In FIG. 23 is a histogram of the particle size distribution distribution of ordinary magnesium from Comparative Example 5 after cold rolling by 20%.

На Фиг. 24 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава магния из примера 7, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, в экструдированном состоянии. На Фиг. 25 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава магния из примера 7, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, сжатого на 50% при комнатной температуре. На Фиг. 26 представлена гистограмма распределения гранулометрического состава магния из примера 7, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре после холодной прокатки на 50%.In FIG. Figure 24 shows a histogram of the distribution of the particle size distribution of magnesium from example 7, which has ultra-high formability at room temperature, in the extruded state. In FIG. 25 shows a histogram of the particle size distribution of magnesium from Example 7, which has ultra-high formability at room temperature, compressed by 50% at room temperature. In FIG. 26 shows a histogram of the distribution of the particle size distribution of magnesium from example 7, which has ultra-high formability at room temperature after cold rolling by 50%.

Как видно из Фиг. 21-26, средние значения диаметра зерен в сравнительном примере 5 и примере 7 составляли 82 мкм (см. Фиг. 21) и 1,3 мкм (см. Фиг. 24) соответственно. После сжатия или холодной прокатки на 20% при комнатной температуре образца в сравнительном примере 5, экструдированного при 400°С, средний диаметр зерна в сравнительном примере 5 был уменьшен до 56.1 мкм (см. Фиг. 22) или 60,7 мкм (см. Фиг. 23) в связи с образованием двойных кристаллов. Ровно наоборот, после сжатия или прокатки образца в Примере 7 согласно настоящему изобретению на 50% при комнатной температуре, ни размер, ни форма зерен не претерпели каких-либо очевидных изменений (см. Фиг. 25 и Фиг. 26).As can be seen from FIG. 21-26, the average grain diameters in Comparative Example 5 and Example 7 were 82 μm (see FIG. 21) and 1.3 μm (see FIG. 24), respectively. After compressing or cold rolling by 20% at room temperature the sample in Comparative Example 5 extruded at 400° C., the average grain diameter in Comparative Example 5 was reduced to 56.1 μm (see FIG. 22) or 60.7 μm (see FIG. 22). Fig. 23) due to the formation of double crystals. Quite the contrary, after compressing or rolling the sample in Example 7 according to the present invention by 50% at room temperature, neither the size nor the shape of the grains underwent any obvious changes (see Fig. 25 and Fig. 26).

На Фиг. 27-30 показаны изображения дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) и распределения гранулометрического состава (GOS), изображение текстуры, а также гистограмма распределения гранулометрического состава образца магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. При этом на Фиг. 27 приводится изображение дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) образца магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. На Фиг. 28 приводится изображение распределения гранулометрического состава (GOS) образца магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. На Фиг. 29 приводится гистограмма распределения гранулометрического состава образца магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм. На Фиг. 30 схематически показана (0001) полюсная фигура текстуры магния, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, из примера 7 при изготовлении из него изделия листового проката толщиной 0,12 мм.In FIG. 27-30 show electron backscatter diffraction (EBSD) and particle size distribution (GOS) images, a texture image, and a histogram of the particle size distribution of the ultrahigh room temperature formability magnesium sample of Example 7 when manufactured from a thick sheet metal product. 0.12 mm. At the same time, in Fig. 27 is an electron backscatter diffraction (EBSD) image of the room temperature ultra-high formability magnesium sample from Example 7 when it was produced into a 0.12 mm thick sheet product. In FIG. 28 is an image of the particle size distribution (GOS) of the room temperature ultra-high formability magnesium sample from Example 7 when it was produced into a 0.12 mm thick rolled sheet product. In FIG. Figure 29 shows a histogram of the distribution of the particle size distribution of a magnesium sample with ultra-high formability at room temperature from example 7 when manufacturing a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm from it. In FIG. 30 schematically shows (0001) the pole figure of the texture of magnesium having ultra-high formability at room temperature in Example 7 when it is produced into a rolled sheet product with a thickness of 0.12 mm.

Чтобы исследовать механизмы деформации экструдированных образцов из сравнительного примера 5 и примера 7 в процессе формования при комнатной температуре, авторы настоящего изобретения полировали боковые поверхности этих образцов (то есть поверхности, параллельные направлению экструзии) и подвергали вышеуказанные образцы испытаниям на сжатие при комнатной температуре. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что при сжатии экструдированного образца из сравнительного примера 5 на 20% на его боковых поверхностях появилось значительное количество признаков, указывающих на активацию двойникового срастания кристаллов и скольжения (см. Фиг. 31а и 31b, где это явление можно наблюдать в местах, обозначенных буквами Т и S). Напротив, такие полосы двойникового срастания кристаллов и скольжения не наблюдались на боковых поверхностях экструдированного образца из Примера 7 после сжатия.To investigate the deformation mechanisms of the extruded samples of Comparative Example 5 and Example 7 during the molding process at room temperature, the present inventors polished the side surfaces of these samples (that is, surfaces parallel to the extrusion direction) and subjected the above samples to compression tests at room temperature. The present inventors discovered that when the extruded sample of Comparative Example 5 was compressed by 20%, a significant number of features appeared on its side surfaces indicating the activation of twinning and sliding (see Figs. 31a and 31b, where this phenomenon can be observed in places , designated by the letters T and S). In contrast, such twinning and slip bands were not observed on the side surfaces of the extruded sample from Example 7 after compression.

Чтобы исследовать механизм деформации при комнатной температуре экструдированного образца из Примера 7, авторы настоящего изобретения охарактеризовали микроструктуры экструдированного образца из Примера 7 до и после сжатия при комнатной температуре, используя метод дифракции обратного рассеяния электронов в квази-реальных условиях. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что когда образец был сжат на 6%, появилось «новое» зерно (см. Фиг. 31с и 31d, где крестиком на виде d обозначено место, где появилось «новое» зерно). До сжатия это «новое» зерно вероятно было под зернами 1-4. При сжатии это «новое» зерно поднялось на поверхность образца путем скольжения границ кристаллита. Конечно, это зерно также, вероятнее всего, образовывалось путем перекристаллизации. В этом «новом» зерне наблюдаемая внутризеренная разориентация, возможно, возникла вследствие внутризеренной деформации после рекристаллизации.To investigate the room temperature deformation mechanism of the extruded sample of Example 7, the present inventors characterized the microstructures of the extruded sample of Example 7 before and after compression at room temperature using electron backscatter diffraction under quasi-real conditions. The present inventors discovered that when the sample was compressed by 6%, a “new” grain appeared (see FIGS. 31c and 31d where the cross in view d indicates the location where the “new” grain appeared). Before compression, this "new" grain was probably underneath grains 1-4. During compression, this “new” grain rose to the surface of the sample by sliding the crystallite boundaries. Of course, this grain was also most likely formed by recrystallization. In this “new” grain, the observed intragranular misorientation may have resulted from intragranular deformation after recrystallization.

На Фиг. 31 представлены растровые электронно-микроскопические изображения, демонстрирующие активацию двойникового срастания кристаллов и скольжения при деформации при комнатной температуре в сравнительном примере 5. На Фиг. 31а изображены кристаллы двойникового срастания, полученные в сравнительном примере 5 после сжатия на 20% при комнатной температуре, а на Фиг. 31b изображены полосы скольжения, полученные в сравнительном примере 5 после сжатия на 20% при комнатной температуре.In FIG. 31 shows scanning electron microscopy images showing the activation of twinning and deformation slip at room temperature in Comparative Example 5. FIG. 31a shows twin intergrowth crystals obtained in Comparative Example 5 after compression by 20% at room temperature, and FIG. 31b shows the slip stripes obtained in Comparative Example 5 after compression by 20% at room temperature.

Кроме того, на Фиг. 32 схематически показаны изменения гранулометрического состава магния из примера 7, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, сжатого при комнатной температуре в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 32с иллюстрирует микроструктуру образца из примера 7 перед сжатием на 6% при комнатной температуре; Фиг. 32d иллюстрирует микроструктуру зоны, обозначенной буквой «с», после того, как образец из примера 7 был сжат на 6% при комнатной температуре; на Фиг. 32е приводится изображение различных зерен, полученное путем сканирования зоны, обозначенной буквой «с», с использованием метода средней разориентации ядра (далее вкратце именуемого КАМ) перед сжатием образца из примера 7 на 6% при комнатной температуре; на Фиг. 32f приводится изображение различных зерен, полученное путем сканирования зоны, обозначенной буквой «с», с использованием метода КАМ после сжатия образца из примера 7 на 6% при комнатной температуре. Крестиками на видах d и f обозначено одно и то же место.In addition, in FIG. 32 schematically shows changes in the particle size distribution of magnesium from Example 7 having ultra-high formability at room temperature, compressed at room temperature in accordance with the present invention. Fig. 32c illustrates the microstructure of the sample from Example 7 before compression by 6% at room temperature; Fig. 32d illustrates the microstructure of the area labeled "c" after the sample of Example 7 was compressed by 6% at room temperature; in Fig. 32e is an image of various grains obtained by scanning the area indicated by the letter "c" using the average core misorientation method (hereinafter briefly referred to as KAM) before compressing the sample of Example 7 by 6% at room temperature; in Fig. 32f is a QAM image of various grains obtained by scanning the area labeled "c" after compressing the sample of Example 7 by 6% at room temperature. The crosses in views d and f indicate the same place.

Чтобы дополнительно исследовать механизм деформации образца из Примера 7, два новых зерна, обнаруженных в зоне высокой деформации деформированных зерен, сравнивали с вышеупомянутым «новым» зерном (то есть зерном, находящимся в месте, обозначенном крестиками на видах d и f на Фиг. 32). Два новых зерна, появившиеся в зоне высокой деформации, имели очень низкую внутризеренную разориентацию, что позволяет предположить, что эти два новых зерна имели значительно более низкую степень внутризеренной деформации по сравнению с окружающими их деформированными зернами. Это явление представляет собой типичный признак, указывающий на возникновение динамической рекристаллизации. При экструзии чистого магния при комнатной температуре динамическая рекристаллизация приводила к уменьшению размера зерна с 2 мм до 0,8 мкм. Это открытие является косвенным доказательством, подтверждающим возникновение динамической рекристаллизации при сжатии при комнатной температуре экструдированного образца из Примера 7.To further investigate the deformation mechanism of the sample from Example 7, two new grains found in the high deformation zone of the deformed grains were compared with the above-mentioned “new” grain (i.e., the grain located at the location indicated by the crosses in views d and f in Fig. 32). . The two new grains that appeared in the high strain zone had very low intragranular misorientation, suggesting that these two new grains had a significantly lower degree of intragranular strain compared to the surrounding deformed grains. This phenomenon is a typical feature indicating the occurrence of dynamic recrystallization. When extruding pure magnesium at room temperature, dynamic recrystallization resulted in a decrease in grain size from 2 mm to 0.8 μm. This discovery is indirect evidence confirming the occurrence of dynamic recrystallization during compression at room temperature of the extruded sample from Example 7.

Микроструктура и текстура указанных двух зерен показаны на Фиг. 34. Установленный размер зерна составил 0,8 микрона. На Фиг. 34 схематически показаны микроструктура и текстура динамически рекристаллизованных зерен, изображенных на Фиг. 33, тогда как на Фиг. 33 схематически показаны изменения гранулометрического состава в зоне высокой деформации магния из примера 7, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, сжатого при комнатной температуре в соответствии с настоящим изобретением.The microstructure and texture of the two grains are shown in Fig. 34. The established grain size was 0.8 microns. In FIG. 34 schematically shows the microstructure and texture of the dynamically recrystallized grains shown in FIG. 33, whereas in FIG. 33 schematically shows the particle size distribution changes in the high strain zone of the magnesium of Example 7 having ultra-high formability at room temperature, compressed at room temperature in accordance with the present invention.

На Фиг. 33а представлено изображение дифракции обратного рассеяния электронов в квази-реальных условиях для образца из примера 7 перед сжатием при комнатной температуре; на Фиг. 33b представлено изображение дифракции обратного рассеяния электронов для образца из примера 7 после сжатия при комнатной температуре, отражающее локальную микроструктуру после сжатия, при этом на в блоке виде «b» показано появление нового зерна, имеющего низкую деформацию при сжатии; на Фиг. 33 с представлено изображение КАМ образца из примера 7 перед сжатием при комнатной температуре, где в блоках А1 и А2 на виде «с» показаны зоны высокой деформации перед сжатием; на Фиг. 33d представлено изображение КАМ образца из примера 7 после сжатия при комнатной температуре.In FIG. 33a is an electron backscatter diffraction image under quasi-real conditions for the sample of Example 7 before compression at room temperature; in Fig. 33b is an electron backscatter diffraction image of the sample of Example 7 after compression at room temperature, showing the local microstructure after compression, while block "b" shows the emergence of a new grain having low compression strain; in Fig. 33 c shows a KAM image of the sample from example 7 before compression at room temperature, where in blocks A1 and A2 in view “c” the zones of high deformation before compression are shown; in Fig. 33d is a CAM image of the sample from Example 7 after compression at room temperature.

Таким образом, авторы настоящего изобретения обнаружили, что основными механизмами деформации образца из сравнительного примера 5 были внутризеренное скольжение и двойниковое срастание кристаллов в связи с крупным размером зерен образца из сравнительного примера 5; в то время как основными механизмами деформации образца из примера 7 были механизмы, действующие на границах кристаллита, включая скольжение по границам зерен, вращение зерен и динамическую рекристаллизацию, в связи с малым размером зерен образца из примера 7 согласно настоящему изобретению.Thus, the inventors of the present invention found that the main deformation mechanisms of the sample of Comparative Example 5 were intragranular sliding and twinning of crystals due to the large grain size of the sample of Comparative Example 5; while the primary deformation mechanisms of the Example 7 sample were those operating at crystallite boundaries, including grain boundary sliding, grain rotation, and dynamic recrystallization, due to the small grain size of the Example 7 sample of the present invention.

На Фиг. 35 схематически показано изменение микроструктуры обычного магния в сравнительном примере 5 до и после сжатия при комнатной температуре.In FIG. 35 schematically shows the change in the microstructure of ordinary magnesium in Comparative Example 5 before and after compression at room temperature.

На Фиг. 35а иллюстрируется микроструктура образца из сравнительного примера 5 до сжатия при комнатной температуре, в то время как на Фиг. 35b иллюстрируется микроструктура образца из сравнительного примера 5 после сжатия при комнатной температуре. Как показано на видах «а» и «Ь», механизмами деформации, зафиксированными у образца из сравнительного примера 5, являлись внутризерновое скольжение и двойниковое срастание кристаллов в связи с крупным размером зерен.In FIG. 35a illustrates the microstructure of the sample from Comparative Example 5 before compression at room temperature, while FIG. 35b illustrates the microstructure of the sample of Comparative Example 5 after compression at room temperature. As shown in views "a" and "b", the deformation mechanisms recorded for the sample from Comparative Example 5 were intragranular sliding and twinning of crystals due to the large grain size.

Буквы на Фиг. 35 имеют следующее значение: «D» обозначает внутризерновое скольжение, «GB» - границу зерна, «X» - границу двойниковых кристаллов, «L» - нагрузку.Letters in Fig. 35 have the following meaning: “D” denotes intragranular slip, “GB” - grain boundary, “X” - twin crystal boundary, “L” - load.

На Фиг. 36 схематически показаны изменения микроструктуры магния из примеров 1-12, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, до и после сжатия при комнатной температуре.In FIG. 36 schematically shows changes in the microstructure of magnesium from Examples 1 to 12, which has ultra-high formability at room temperature, before and after compression at room temperature.

На Фиг. 36с иллюстрируются микроструктуры образцов из примеров 1-12 до сжатия при комнатной температуре, в то время как на Фиг. 36d иллюстрируются микроструктуры образцов из примеров 1-12 после сжатия при комнатной температуре. Как видно из видов end, механизмами деформации образцов из примеров 1-12 были механизмы, действующие на границах кристаллита, включая скольжение по границам зерен, вращение зерен и динамическую рекристаллизацию, в связи с малым размером зерен образца.In FIG. 36c illustrates the microstructures of samples from examples 1-12 before compression at room temperature, while FIG. 36d illustrates the microstructures of samples from Examples 1-12 after compression at room temperature. As can be seen from views end, the deformation mechanisms of the samples from Examples 1-12 were mechanisms operating at crystallite boundaries, including grain boundary sliding, grain rotation, and dynamic recrystallization, due to the small grain size of the sample.

Буквы на Фиг. 36 имеют следующее значение: «L» обозначает нагрузку, «Drg» - динамически рекристаллизованные зерна.Letters in Fig. 36 have the following meaning: "L" denotes the load, "Drg" - dynamically recrystallized grains.

Следует отметить, что на приведенных выше рисунках Р1 является условным обозначением ориентации кристалла; Р2 - условным обозначением распределения гранулометрического состава; РЗ графическое представление полюсной фигуры текстуры; ED обозначает направление экструзии; CD обозначает направление сжатия; RD обозначает направление прокатки; ND обозначает нормальное направление; и TD - поперечное направление.It should be noted that in the above figures, P1 is a symbol of crystal orientation; P2 - symbol for the distribution of particle size distribution; RZ graphical representation of a pole figure texture; ED denotes extrusion direction; CD denotes compression direction; RD denotes rolling direction; ND denotes normal direction; and TD - transverse direction.

Кроме того, следует дополнительно отметить, что в вышеупомянутых решениях «20%» при «сжатии на 20% при комнатной температуре» означает, что высота образца после сжатия уменьшается на 20% в направлении сжатия по сравнению с образцом перед сжатием. Аналогично, «50%» при «сжатии на 50% при комнатной температуре» означает, что высота образца после сжатия уменьшается на 50% в направлении сжатия по сравнению с образцом перед сжатием. «20%» при «холодной прокатке на 20%» означает, что высота образца после холодной прокатки уменьшается на 20% в направлении деформации по сравнению с образцом перед холодной прокаткой. Аналогично, «50%» при «холодной прокатке на 50%» означает, что высота образца после холодной прокатки уменьшается на 50% в направлении деформации по сравнению с образцом перед холодной прокаткой.In addition, it should be further noted that in the above solutions, "20%" at "20% compression at room temperature" means that the height of the sample after compression is reduced by 20% in the compression direction compared to the sample before compression. Similarly, "50%" at "50% compression at room temperature" means that the height of the sample after compression is reduced by 50% in the direction of compression compared to the sample before compression. "20%" under "20% cold rolling" means that the height of the sample after cold rolling is reduced by 20% in the deformation direction compared with the sample before cold rolling. Similarly, "50%" under "50% cold rolling" means that the height of the sample after cold rolling is reduced by 50% in the strain direction compared to the sample before cold rolling.

Подводя итог, как можно видеть из примеров в соответствии с настоящим изобретением и Фиг. 1-36 в общей сложности, даже несмотря на то, что крупнозернистый магний (то есть обычный магний в сравнительных примерах, имеющий размер зерна ≥ 2 мкм) и мелкозернистый магний (то есть магний, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре согласно настоящему изобретению, имеющий размер зерна ≤ 2 мкм) имеют схожую текстуру, в основе их деформационных процессов при комнатной температуре преобладают различные механизмы деформации. Механизмы деформации крупнозернистого магния при комнатной температуре - внутризерновое скольжение и двойниковое срастание кристаллов. Эти два механизма деформации представляют собой деформации внутризернового уровня. В этом случае очень важно ослабить текстуру и активировать больше режимов деформации внутризернового уровня при комнатной температуре, чтобы повысить формуемость материала при комнатной температуре. При уменьшении размера зерна до 2 мкм (то есть речь идет о магнии, обладающем сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре в соответствии с настоящим изобретением), основным механизмом деформации становится межзеренное скольжение вместе с вращением зерна и динамической рекристаллизацией. Поэтому внутризеренная деформация не будет накапливаться до такой величины, при которой возникает разрушение. В этом случае те факторы, которые влияют на внутризеренную деформацию, такие как текстура, дислокационное скольжение, двойниковое срастание кристаллов и тому подобное, станут менее важными. Следовательно, магний или магниевый сплав, имеющий сверхвысокую формуемость при комнатной температуре в соответствии с настоящим изобретением, и полученный из него профиль или прокат имеют превосходную сверхвысокую формуемость при комнатной температуре. Кроме того, способ изготовления магния или магниевого сплава, обладающего сверхвысокой формуемостью при комнатной температуре, прост и легок в реализации, и его можно применять в рамках промышленного производства.To summarize, as can be seen from the examples in accordance with the present invention and FIGS. 1 to 36 in total, even though coarse magnesium (that is, ordinary magnesium in the comparative examples having a grain size ≥ 2 μm) and fine grain magnesium (that is, magnesium having ultra-high formability at room temperature according to the present invention having grain size ≤ 2 µm) have a similar texture; their deformation processes at room temperature are based on different deformation mechanisms. The mechanisms of deformation of coarse-grained magnesium at room temperature are intragranular sliding and twinning of crystals. These two deformation mechanisms represent intragranular level deformations. In this case, it is very important to relax the texture and activate more intra-grain level deformation modes at room temperature to improve the formability of the material at room temperature. When the grain size is reduced to 2 μm (that is, we are talking about magnesium having ultra-high formability at room temperature in accordance with the present invention), intergranular sliding becomes the main deformation mechanism, together with grain rotation and dynamic recrystallization. Therefore, intragranular strain will not accumulate to such a value that fracture occurs. In this case, those factors that influence intragranular deformation, such as texture, dislocation slip, twinning of crystals, and the like, will become less important. Therefore, the magnesium or magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature according to the present invention, and the profile or rolled product obtained therefrom, have excellent ultra-high formability at room temperature. In addition, the method for producing magnesium or a magnesium alloy having ultra-high formability at room temperature is simple and easy to implement, and can be used in industrial production.

Примеры 13-20 иллюстрируют ряд магниевых сплавов, имеющих различные составы, изготовленных с соблюдением соответствующих технологических параметров, перечисленных в Таблице 1 и обеспечивающих характерные средние значения размера зерен и формирование определенных структур, перечисленных в Таблице 2. Все соответствующие образцы изделий демонстрируют хорошие показатели сверхвысокой формуемости при комнатной температуре.Examples 13-20 illustrate a range of magnesium alloys having different compositions, manufactured within the appropriate process parameters listed in Table 1 and providing the characteristic average grain sizes and formation of the defined structures listed in Table 2. All relevant product samples demonstrate good ultra-high formability properties at room temperature.

Следует отметить, что части предшествующего уровня техники в объеме правовой охраны настоящего изобретения не ограничиваются примерами, изложенными в настоящем файле заявки. Все содержание предшествующего уровня техники, не противоречащее техническому решению настоящего изобретения, включая, без ограничения, предшествующую патентную литературу, предшествующие публикации, предшествующие прецеденты публичного использования и т.п., может быть включено в объем правовой охраны настоящего изобретения.It should be noted that parts of the prior art within the scope of legal protection of the present invention are not limited to the examples set out in this application file. All prior art content not inconsistent with the technical solution of the present invention, including, without limitation, prior patent literature, prior publications, prior public use precedents, etc., may be included within the scope of legal protection of the present invention.

Кроме того, способы, которыми комбинируются различные технические признаки настоящего изобретения, не ограничиваются способами, изложенными в формуле настоящего изобретения, или способами, описанными в конкретных примерах. Все технические признаки, указанные в настоящем изобретении, могут сочетаться или объединяться любым способом, при условии отсутствия противоречий.Moreover, the ways in which the various technical features of the present invention are combined are not limited to the methods set forth in the claims of the present invention or the methods described in specific examples. All technical features specified in the present invention may be combined or combined in any way, provided there is no conflict.

Также следует отметить, что выше перечислены лишь некоторые конкретные примеры настоящего изобретения. Очевидно, что настоящее изобретение не ограничивается приведенными выше примерами, в которые может быть внесено множество аналогичных изменений. Все модификации, непосредственно полученные или предположительно полученные на основании настоящего изобретения специалистами в данной области техники, включаются в объем правовой охраны настоящего изобретения.It should also be noted that the above are only some specific examples of the present invention. It is obvious that the present invention is not limited to the above examples, to which many similar changes can be made. All modifications directly obtained or conjectured to be obtained based on the present invention by those skilled in the art are included within the scope of legal protection of the present invention.

Claims

1. A method for manufacturing a profile product from magnesium, which is highly moldable at room temperature and has a grain size of ≤ 2 microns, according to which magnesium is processed into a profile product, the method including the stage of extruding raw materials at a temperature of 20-80°C and an extrusion degree of 10 :1 to 100:1, and high formability at room temperature is ensured due to the main deformation mechanism in the form of intergranular sliding together with grain rotation and dynamic recrystallization, and not intragranular deformation.

2. The method according to claim 1, characterized in that the magnesium has a grain size of ≤ 1 μm.

3. The method according to claim 1, characterized in that the speed of the extrusion pusher at the stage of extruding raw materials is 0.05-50 mm/s, and the speed of the extrusion pusher corresponds to the speed of the extrusion rod moving towards the matrix during extrusion.

4. The method according to claim 1, characterized in that magnesium is processed into rolled sheets, and the method includes the following stages:

(1) extrusion of raw materials at a temperature of 20-80°C and an extrusion ratio from 10:1 to 100:1; And

(2) rolling at a temperature of 20-100°C to form a rolled magnesium sheet product.

5. The method according to claim 4, characterized in that the rolled magnesium sheet has a thickness from 0.3 mm to 4 mm or from 0.04 mm to 0.3 mm.

6. A method for manufacturing a profile product from a magnesium alloy having high formability at room temperature and having a grain size ≤ 2 μm, wherein the magnesium alloy includes at least one of the following elements: aluminum, zinc, tin, silver and zirconium, according to which a magnesium alloy is processed into a profile product, and the method includes the stage of extruding raw materials at a temperature of 20-80°C and an extrusion degree from 10:1 to 100:1, and high formability at room temperature is ensured due to the main mechanism of deformation in the form of intergranular sliding together with grain rotation and dynamic recrystallization, rather than intragranular deformation.

7. The method according to claim 6, characterized in that the magnesium alloy has a grain size ≤ 1 μm.

8. The method according to claim 6, characterized in that the magnesium alloy contains at least one of the listed elements: aluminum, zinc, tin, silver and zirconium, and the total mass fraction of at least one of the listed elements is ≤ 1.5 wt.%.

9. The method according to claim 6, characterized in that the speed of the extrusion pusher at the stage of extruding raw materials is 0.05-50 mm/s, and the speed of the extrusion pusher corresponds to the speed of the extrusion rod moving towards the matrix during extrusion.

10. The method according to claim 6, characterized in that the magnesium alloy is processed into sheet metal, and the method includes the following stages:

(2) rolling at a temperature of 20-100°C to form a rolled sheet product made of magnesium alloy.

11. The method according to claim 10, characterized in that the rolled magnesium alloy sheet has a thickness from 0.3 mm to 4 mm or from 0.04 mm to 0.3 mm.