高强耐热镁合金薄板及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113862538A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111137610.2B21B1/40(2006.01)(22)申请日2021.09.27B21B3/00(2006.01)B21B37/28(2006.01)(71)申请人长沙新材料产业研究院有限公司B21B37/74(2006.01)地址410000湖南省长沙市高新开发区文轩路27号麓谷钰园B8栋首层东部、2层整层、7层整层、8层整层(72)发明人刘海平王明跃陈洋清肖宏超熊雯瑛曾钢(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人夏菁(51)Int.Cl.C22C23/06(2006.01)C22F1/06(2006.01)C21D9/46(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称高强耐热镁合金薄板及其制备方法(57)摘要本发明提供了高强耐热镁合金薄板的制备方法，包括以下步骤：S1)热轧，将坯料热轧处理，得到厚度为b1的板材；S2)将步骤S1)得到的板材进行固溶处理；S3)将固溶处理后的板材进行冷轧处理，形成目标厚度b0的板材；S4)将冷轧后的板材进行时效处理；所述坯料为Mg‑Gd‑Y系合金；所述b1＝b0/[1‑(2％～8％)]。本发明先进行热轧，进行大变形量加工，提高板材生产效率。固溶处理使合金元素充分固溶在基体中，提高材料塑性，改善后续冷轧性能和材料最终力学性能。冷轧可以改善固溶后板材的翘曲，且冷变形可细化晶粒提高板材的力学性能。时效处理可对冷轧板材进行退火，改善板材微观组织，消除变形应力，提高综合性能。CN113862538ACN113862538A权利要求书1/1页1.一种高强耐热镁合金薄板的制备方法，包括以下步骤：S1)将坯料热轧处理，得到厚度为b1的板材；S2)将步骤S1)得到的厚度为b1的板材进行固溶处理；S3)将固溶处理后的板材进行冷轧处理，形成目标厚度b0的板材；S4)将冷轧后的目标厚度b0的板材进行时效处理；所述坯料为Mg‑Gd‑Y系合金；所述b1＝b0/[1‑(2％～8％)]。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热轧的过程为多向轧制，轧制方向与垂直方向轮流转换，所述坯料每火的变形量为10％～40％，每火间隔保温在480～520℃保温10～30min，轧制速度为8～15m/min，每火经过2～4次轧制。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当所述坯料厚度为1mm以上时，所述坯料累积总变形量达到50％～70％时，将所述坯料进行一次中间退火，所述退火的温度为480～530℃，所述退火的时间为1‑2h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固溶处理为500～530℃保温th；所述th≥6h，且t+t0≤24h，其中t0为固溶处理前板材预热、中间退火和道次间保温时间的总和，其中固溶处理为板材从加热炉中取出到淬入水中的转移时间，所述固溶处理时间小于5S。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3)的冷轧处理不对板材进行预热，直接在室温条件下进行轧制；所述冷轧的次数为1～3道次，每道次变形量为1％～5％；所述轧制的速度为8～15m/min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热轧过程中，轧辊的温度为150～250℃；所述冷轧过程中，轧辊的温度为室温。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述时效处理为180～250℃保温24～72h。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤S1)之前还包括预热处理；所述预热的温度为480～530℃，保温时间为2～5h。9.权利要求1～8任一项所述的制备方法制备的高强耐热镁合金薄板，所述板材的尺寸≥300*200mm(长*宽)，厚度≤1mm。2CN113862538A说明书1/6页高强耐热镁合金薄板及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及镁合金材料技术领域，尤其涉及一种高强耐热镁合金薄板及其制备方法。背景技术[0002]镁合金具有低密度、高比强度/比刚度、良好的机械加工性能等优点，在航空航天、国防军工、空天宇宙等领域得到广泛的应用。但常规镁合金高温强度低，限制其在一些高强、耐热的环境下应用。研究发现在镁合金中加入适当的Gd、Y、Sm等稀土元素，能显著提高合金的高温强度，满足产品高强、耐热的使用要求。但稀土元素由于其表面张力大，尤其是Gd、Y等重稀土元素，在铸造过程中会形成较大的内应力，容易导致铸件开裂，薄壁铸件表现更明显，从而限制了大型薄壁铸件的生产。而随着减重的迫切需求，越来越多的航空航天、军工产品希望能用到高强耐热镁合金薄板。[0003]轧制是板材生产的主要方式，尤其是一些宽幅薄板只能通过轧制生产。