[发明专利]一种镁合金板材

说明书

本发明公开了一种镁合金板材，所述镁合金板材的基材为Mg‑Zn‑Zr镁合金基体，在所述基材的上部和下部各通过热轧塑性变形包覆有上包覆铝层和下包覆铝层。本发明还公开了镁合金板材的挤压装置，包括进料机构、挤压机构、包覆机构和控制机构，还包括检测成形镁合金板材厚度的检测机构；挤压机构与进料机构连接，并从该进料机构中接收镁合金挤压板坯，控制机构与挤压机构连接，并向挤压机构输出控制指令以控制挤压机构的挤压动作，所述检测机构能实时检测成形镁合金的厚度。

技术领域

本发明涉及一种镁合金板材。

背景技术

镁合金具有密度低，比强度和比刚度高，阻尼减振降嘈能力强，电磁屏蔽性能优良、液态成型性能优越、铸造与切削性能优异、资源丰富、可以回收利用等优点，越来越受到人们的重视，被誉为是“21 世纪绿色工程材料”，在汽车、摩托车、3C 产品、航空航天及国防军工等领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景，已逐渐发展为继钢铁和铝合金之后的第三大金属材料。

然而，由于镁合金的晶体结构是密排六方结构，最常见的滑移系为α柏氏矢量的基面滑移系和棱面滑移系，独立的滑移系少，导致室温塑性低，变形加工困难。因此，目前大多数镁合金产品以铸件的形式获得应用，而不是像铝合金那样大量以变形加工如挤压材和板材的形式获得应用。提高镁合金的塑性变形能力成为其规模应用中急需解决的关键问题之一。

目前商用的高强变形镁合金主要是指 Mg-Zn-Zr 系合金，典型牌号为 ZK60，其最大特点是强度高，一般在 320-340MPa，但塑性和轧制成形性能相对较低，限制了其应用范围。围绕这一问题，人们主要从合金化、晶粒细化、织构控制、热处理、加工工艺优化等方面对镁合金展开科学研究，虽取得了一定进展，但总体效果不佳。

阻碍镁合金板带广泛应用的主要原因有如下两点：首先，镁合金为密排六方晶体结构，对称性低，室温下塑性差、成形困难，轧制过程中微裂纹、边裂、压漏及断带等缺陷多，因此低温轧制镁及镁合金板带十分困难，产品成材率低，成本高；其次，镁合金耐蚀性能差，使用时需对镁合金表面进行防腐蚀处理，如改变合金成分、阳极氧化、表面涂层或化学转化处理，大大增加了镁合金制品的加工成本，制约镁及镁合金的应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种镁合金板材，具体是一种Mg-Zn-Zr 镁基合金并在外部包覆铝合金的复合板材，旨在解决普通热温轧制板带塑性变形性能差及耐蚀性差等问题。同时提供了一种高密度镁合金板材的挤压装置。

本发明的技术方案如下。

一种镁合金板材，其特征在于：所述镁合金板材的基材为 Mg-Zn-Zr 镁合金基体，在所述基材的上部和下部各通过热轧塑性变形包覆有上包覆铝层和下包覆铝层，其中所述Mg-Zn-Zr 镁合金基体的成分为 Zn ：5.2 ～ 5.4 ，Zr ：0.3 ～ 0.5％，余量为镁。

进一步地，所述Mg-Zn-Zr 镁合金基体的厚度为3 ～5mm，所述上包覆铝层和下包覆铝层的厚度为 1mm。

一种挤压上述高密度镁合金板材的装置，包括进料机构、挤压机构、包覆机构和控制机构，还包括检测成形镁合金板材厚度的检测机构；其特征在于，挤压机构与进料机构连接，并从该进料机构中接收镁合金挤压板坯，控制机构与挤压机构连接，并向挤压机构输出控制指令以控制挤压机构的挤压动作，所述检测机构能实时检测成形镁合金的厚度，该检测机构连接控制机构并向控制机构发送当前检测到的成形镁合金板材的厚度数据，控制机构根据该当前成形镁合金板材的厚度数据计算偏差并调节输出至挤压机构的指令。

进一步地，在挤压装置中，是通过进料机构将 Mg-Zn-Zr 镁合金基体输送至挤压机构，通过挤压机构挤压成形为镁合金挤压板坯，经过挤压辊道和表面处理装置处理之后，通过包覆机构中的包覆铝带卷开卷装置将上包覆铝层和下包覆铝层包覆到镁合金挤压板坯上，并在夹送导料装置和在线加热装置以及热轧机的共同作用下，成形为最终的 Mg-Zn-Zr 镁复合板材。