專利名稱：鎂合金超薄板材的成型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎂合金超薄板材的成型技術(shù)，屬于材料加工工程中板材 加工制備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著汽車、家電、辦公系統(tǒng)等輕量化需求和地球環(huán)保問題的日益緊迫，變形鎂合金的開發(fā)和應(yīng)用越來越受到關(guān)注。專家預(yù)測在未來10-15年鎂合金板 材巿場將會達(dá)到15-20萬噸。中國是鎂的資源大國，鎂礦儲量世界第一，生產(chǎn) 大國和出口大國，連續(xù)九年產(chǎn)量和出口量世界第一，但不是鎂的強國，因為 出口的是初級產(chǎn)品，而鎂合金板材等深加工產(chǎn)品卻要進(jìn)口。目前，國內(nèi)生產(chǎn) 寬幅(>500mm寬)鎂合金板材的最小厚度僅為0.5mm，但某些精密的電子 電器領(lǐng)域、大功率鎂陽極電池領(lǐng)域以及航空航天領(lǐng)域需要應(yīng)用到厚度小于 0.5mm的超薄鎂合金板材。制備鎂合金超薄板材的困難在于鎂屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu)，塑性加工性 能差，普通軋制工藝不能制備0.5mm以下厚度的鎂合金板材，而且普通軋制 的產(chǎn)品缺陷多，晶粒、晶界、雜質(zhì)、過剩相和缺陷沿表面被大幅度拉長，產(chǎn) 生織構(gòu)影響板材性能，板材中還會產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力。現(xiàn)急需一種新型的 成型工藝解決鎂合金生產(chǎn)和擴大應(yīng)用的瓶頸一…鎂合金超薄板材的生產(chǎn)，滿 足市場需求，將鎂合金由初級加工向深加工領(lǐng)域推進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制備0.1mmx500mmx500mm，厚度公差士O.Ol 的鎂合金超薄板材的方法，該板材晶粒細(xì)小，組織均勻，缺陷少，基面織構(gòu) 減弱，力學(xué)、耐腐蝕以及電化學(xué)等性能得到提高。具體包括以下步驟(1) 鑄錠均勻化處理將鑄錠在惰性氣體保護(hù)下648-688K保溫22-25小時，對錠坯均勻化處理。(2) 鑄錠熱擠開坯將均勻化處理的錠坯直接熱擠開坯。熱擠開坯總變形量達(dá)到40%以上， 使鑄態(tài)組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃谓M織，然后退火提高板坯塑性。(3) 橫軋一縱軋工藝將熱軋開坯后具有變形組織的板坯裁成所需寬度尺寸后，橫向軋制。第 一次熱軋變形量控制在20-30%之間，確保變形充分的同時減少板坯的開裂， 中間退火后縱向軋制。然后在熱加工狀態(tài)下多次進(jìn)行橫軋一縱軋一再橫軋一 再縱軋操作，并輔以中間退火消除加工硬化，以保證板材組織成分均勻，最 終板材厚度至lmm。此工藝關(guān)鍵在于每道次變形量的控制和各道次軋制方向 的變化。(4) 超薄板冷軋工藝鎂在室溫下變形主要依靠基面{0001}<1150>滑移及錐面{10!2}<1011> 孿生。孿生成為室溫變形中不可忽視的重要變形機制，為保證室溫下孿生變 形不產(chǎn)生顯微裂紋，冷軋板材每道次壓下量為5%，兩次中間退火之間的冷軋 總變形量控制在30%。冷軋后板材厚度0.1mm。此工藝的關(guān)鍵在于每道次變 形量的控制。(5) 板材矯平及精整將冷軋后的超薄板材進(jìn)行矯平和精整，使板材規(guī)格為 0.1mmx500腿x500mm,厚度公差士O.Ol。本發(fā)明制成的0.1mmx500mmx500mm超薄鎂合金板材具有晶粒細(xì)小，組 織均勻，缺陷少，基面織構(gòu)減弱，力學(xué)、耐腐蝕以及電化學(xué)等性能得到提高。


圖1為本發(fā)明的鎂陽極超薄板材的成型工藝流程圖；圖2為本發(fā)明的鎂陽極超薄板材的橫軋一縱軋工藝示意圖；圖3為本發(fā)明制備的鎂陽極超薄板材的顯微組織；圖4為本發(fā)明制備規(guī)格0.1mmX500mmX500mm的鎂陽極超薄板材。下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明具體實施方式
實施例l本發(fā)明的成型工藝生產(chǎn)的鎂動力電池陽極板材通過均勻化退火、擠壓開 坯、多道次橫向一縱向軋制、冷軋、矯平和精整而成，陽極鎂合金板材的厚 度可以根據(jù)電池型號選取，最小厚度可達(dá)0.1mm，厚度公差士O.Ol。超薄鎂合金陽極板材在熔煉出鑄造錠坯的基礎(chǔ)上，通過下列實施步驟完成。(1) 鑄錠均勻化處理將鑄錠在惰性氣體保護(hù)下648-688K保溫22-25小時，對錠坯均勻化處理。(2) 鑄錠熱擠開坯將均勻化處理的錠坯直接熱擠開坯。熱擠開坯總變形量達(dá)到40%以上， 道次壓下量15%左右，使鑄態(tài)組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃谓M織，然后高溫退火提高 板坯塑性。(3) 橫軋一縱軋工藝將熱擠開坯后具有變形組織的板坯裁成到所需寬度尺寸后，橫向軋制。 第一次熱軋變形量控制在20-30%之間，中間退火后改為縱向軋制。然后在熱 加工狀態(tài)下多次進(jìn)行橫軋一縱軋一再橫軋一再縱軋操作，并輔以中間退火， 以保證最終板材組織成分均勻，厚度至lmm左右。(4) 特薄板冷軋工藝?yán)滠埌宀拿康来螇合铝繛?%左右，兩次中間退火之間的冷軋總變形量控 制在30%左右。冷軋后板材厚度0.1mm。(5) 板材矯平及精整將冷軋后的超薄板材進(jìn)行矯平和精整，使板材規(guī)格為 0.1mmx500mmx500mm,厚度公差士O.Ol。
權(quán)利要求
1、一種鎂合金超薄板材成型方法，其特征在于包括以下步驟(1)鑄錠均勻化處理將鎂合金鑄錠在惰性氣體保護(hù)下648-688K保溫22-25小時，對錠坯均勻化處理；(2)鑄錠熱擠開坯將均勻化處理的錠坯直接熱擠開坯，熱擠開坯總變形量達(dá)到40％以上，然后退火提高板坯塑性；(3)橫軋-縱軋工藝將熱軋開坯后具有變形組織的板坯裁成所需寬度尺寸，在熱加工狀態(tài)下橫向軋制，第一次熱軋變形量控制在20-30％之間，中間退火后縱向軋制，此后在熱加工狀態(tài)下多次進(jìn)行橫軋-縱軋-再橫軋-再縱軋操作，并輔以中間退火，將板材厚度軋至1mm；(4)超薄板冷軋工藝?yán)滠埌宀拿康来螇合铝繛?％，兩次中間退火之間的冷軋總變形量控制在30％，冷軋后板材厚度0.1mm；(5)板材矯平及精整將冷軋后的超薄板材進(jìn)行矯平和精整，使板材規(guī)格為0.1mm×500mm×500mm，厚度公差±0.01。
全文摘要
一種鎂合金超薄板材成型方法，先將鎂合金鑄錠在惰性氣體保護(hù)下648-688K保溫22-25小時，對錠坯均勻化處理，再直接熱擠開坯，熱擠開坯總變形量達(dá)到40％以上，然后退火；將熱軋開坯后板坯裁成所需寬度尺寸，在熱加工狀態(tài)下橫向軋制，第一次熱軋變形量控制在20-30％之間，中間退火后縱向軋制，再在熱加工狀態(tài)下多次進(jìn)行橫軋-縱軋-再橫軋-再縱軋，并輔以中間退火，將板材厚度軋至1mm；冷軋板材每道次壓下量為5％，兩次中間退火之間的冷軋總變形量控制在30％，冷軋后板材厚度0.1mm；最后對板材矯平及精整。板材晶粒細(xì)小，組織均勻，缺陷少，基面織構(gòu)減弱，力學(xué)、耐腐蝕以及電化學(xué)等性能得到提高。
文檔編號B21B37/16GK101274332SQ20081003066
公開日2008年10月1日 申請日期2008年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月22日
發(fā)明者琨 余, 艷 馮, 王日初, 黎文獻(xiàn) 申請人:中南大學(xué)