一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法.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CN113943907A(43)申请公布日2022.01.18(21)申请号202111197985.8B21C37/02(2006.01)(22)申请日2021.10.14(71)申请人安徽工业大学地址243002安徽省马鞍山市湖东路59号(72)发明人王永建陈畅李一帆钟丽萍(74)专利代理机构重庆青飞知识产权代理有限公司50283代理人阴知见(51)Int.Cl.C22F1/06(2006.01)C21D9/00(2006.01)C22C23/02(2006.01)B21B37/58(2006.01)B21B45/00(2006.01)B21B45/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法(57)摘要本发明属于有色金属板材增强增塑技术领域，涉及一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，通过将固溶处理后的镁合金板带材先进行轧前冷处理，使得轧件心部处于低温状态，再在电磁感应线圈中加热，使得轧件表面与心部保持温度梯度，如此往复冷处理、轧制工序至要求厚度，且每三次轧制后将镁合金板带材在电磁感应线圈中加热，减弱内应力的同时，仍保留轧件厚度方向上的储存能梯度，解决现有梯度组织金属块体材料的制备方法存在抑或对金属表面有损伤，抑或梯度层深度有限的不足，将其应用在镁合金板带材上，存在效率低且无法满足工业应用的问题。CN113943907ACN113943907A权利要求书1/1页1.一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将镁合金铸锭在350～500℃固溶处理10～30h后挤压开坯为镁合金板带材，镁合金板带材厚度为5～10mm；B、将上述镁合金板带材在‑50～5℃进行轧前冷处理使得镁合金板带材心部与边部温度相等，冷处理时间为1～10min；C、将上述冷处理后的镁合金板带材以10～30mm/s的速度匀速通过电磁感应线圈进行加热，并经轧辊摩擦咬入后以10～30mm/s的速度进行轧制，每道次压下量为5％～10％，轧制完毕后水冷至室温，其中镁合金板带材长轴中心线与电磁感应线圈长轴中心线重合，轧辊线速度与镁合金板带材通过电磁感应线圈的速度相等；D、依次重复上述步骤B和C，直至镁合金板带材厚度达到使用要求，其中每重复步骤C三次后，需将镁合金板带材在电磁感应线圈中加热5～7s，重复的三次步骤C，其单道次压下量分别为8～10％、6～8％及4～6％；E、将镁合金板带材放置于均温加热炉中退火1～3min，退火温度为200～350℃。2.如权利要求1所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤A中镁合金板带材长宽高尺寸分别为50mm×30mm×20mm。3.如权利要求1所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤B中轧前冷处理温度为‑50～0℃，所用制冷物为液氮或冰水混合物，冷处理时间为5～10min。4.如权利要求1所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤C中所用电磁感应加热为高频感应，频率为600KHZ，总功率为5KW，线圈形状与轧制后镁合金板带材形状大小相适配。5.如权利要求4所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤C在电磁感应线圈内壁紧嵌刚玉套筒，刚玉套筒外壁尺寸与电磁感应线圈形状大小相适配，刚玉套筒壁厚为2mm。6.如权利要求5所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤C中电磁感应线圈与刚玉套筒的尺寸均为400mm×90mm×60mm。7.如权利要求1所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤C中镁合金板带材在电磁感应线圈中的前进速度综合取决于镁合金板带材长度和电磁感应区域长度，需保证镁合金板带材在电磁感应区域中加热时间在4～6s。8.如权利要求1所述梯度异构组织镁合金板带材的制备方法，其特征在于，步骤C中镁合金板带材水冷至室温需在轧制完毕后立即进行。2CN113943907A说明书1/5页一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法技术领域[0001]本发明属于有色金属板材增强增塑技术领域，涉及一种梯度异构组织镁合金板带材的制备方法。背景技术[0002]镁合金板带材在电子、航空、仪器、仪表等工业领域具有较为广泛的应用。为应对复杂严苛的使用环境，镁合金板带材的力学性能有待进一步提高。添加合金元素、优化热处理工艺、定制加工成形参数等，均可在一定程度上启用细晶强化、第二相强化、固溶强化和位错强化机制改善合金力学反馈。但截至目前，大量实验证明，除细晶强化外，其他几种强化方式均会在提高强度的同时，降低其塑性，即“强塑性不兼容匹配”。而最有望获得强度‑塑性兼容的细小晶粒组织，却受限于制备方法的有限性和晶粒尺寸的极限性。