[发明专利]一种AZ31B镁合金薄板的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于镁合金材料加工技术领域，具体涉及一种AZ31B镁合金薄板的制备方法。

背景技术

镁及镁合金是目前最轻的金属结构材料，具有密度低、比强度高和比刚度高、阻尼减震性能好、热导率好、电磁屏蔽效果佳、机加工性能优良、零件尺寸稳定、易回收等优点，被誉为“21世纪绿色结构材料”。由于受材料制备、加工技术、抗腐蚀性能以及价格等因素的制约，镁合金尤其是变形镁合金的应用在过去几十年中一直远远落后于钢铁和铝合金。近年来，由于对汽车轻量化和环保要求的不断提高以及能源的日趋紧张才激发了研究人员对镁的极大兴趣。

镁合金板带材在航空航天、汽车制造、家电、通讯等领域有着十分广泛的应用前景，其中镁合金薄板尤其适用于移动电话、笔记本电脑、数码相机、MD微型可携带录放机等产品的外壳加工。随着3C产业的不断发展，镁合金薄板的需求将会越来越多。然而，镁合金板材发展存在两个制约因素：一是大部分镁合金的室温塑性变形能力较差；二是镁合金板材制备工艺不够成熟，机械性能需进一步提高。

镁的密排六方结构决定了其室温塑性变形能力较差，常规的轧制工艺难以生产厚度0.5mm以下高性能要求的镁合金薄板。铸轧工艺在薄板生产中存在技术环节多、难度大、薄板性能不高等问题。“挤压+轧制”方法在生产过程中受挤压坯尺寸的限制，薄板幅宽有限，且加工中有挤压工艺要求，加工方法较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种AZ31B镁合金薄板的制备方法。该方法省去了传统的镁合金轧制过程中的温轧工序，生产工艺更为简化，生产成本大大降低，生产效率显著提高，工艺过程更易于控制；采用该方法制备的AZ31B镁合金薄板的表面质量优良，组织均匀，在室温（23℃±2℃）条件下的抗拉强度≥380MPa，屈服强度≥320MPa，伸长率≥8%，具有优良的机械性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种AZ31B镁合金薄板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将厚度为20mm～60mm的AZ31B镁合金铸锭置于电阻炉中，在温度为480℃～510℃的条件下保温15h～24h进行均匀化处理；

步骤二、将热轧机的轧辊预热至温度为150～180℃，然后将步骤一中经均匀化处理后的AZ31B镁合金铸锭送入预热后的热轧机中进行第一轧制，得到一次轧制板坯；所述第一轧制的道次变形率为30%～40%，所述第一轧制的总变形率为85%～90%；

步骤三、将步骤二中所述一次轧制板坯进行表面修磨处理；

步骤四、将热轧机的轧辊预热至温度为150℃～180℃，将步骤三中经表面修磨处理后的一次轧制板坯在温度为400℃～450℃的电阻炉中加热20min～40min，然后将加热后的一次轧制板坯送入预热后的热轧机中进行第二轧制，得到二次轧制板坯；所述第二轧制的道次变形率为10%～20%，所述第二轧制的总变形率为70%～80%；

步骤五、将步骤四中所述二次轧制板坯送入冷轧机中进行第三轧制，得到厚度为0.3mm～0.84mm的AZ31B镁合金薄板；所述第三轧制的道次变形率为5%～10%，所述第三轧制的总变形率为20%～30%。

上述的一种AZ31B镁合金薄板的制备方法，其特征在于，步骤二中所述第一轧制过程中每轧制2～4道次后均对轧制后的AZ31B镁合金铸锭进行第一退火处理；所述第一退火处理的温度为480℃～510℃，所述第一退火处理的时间为15min～30min。

上述的一种AZ31B镁合金薄板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述第二轧制过程中每轧制1～3道次后均对轧制后的一次轧制板坯进行第二退火处理；所述第二退火处理的温度为400℃～450℃，所述第二退火处理的时间为10min～20min。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的一种AZ31B镁合金薄板的制备方法，首先将AZ31B镁合金铸锭进行均匀化处理后送入预热后的轧机中进行开坯粗轧（采用的道次变形率为30%～40%，总变形率为85%～90%），然后直接进行热轧（采用的道次变形率为10%～20%，总变形率为70%～80%）再冷轧（采用的道次变形率为5%～10%，总变形率为20%～30%）的加工工艺，省去了传统的镁合金轧制过程中的温轧工序，因此本发明生产工艺更为简化，生产成本大大降低，生产效率显著提高，工艺过程更易于控制。