[发明专利]一种在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶的方法

说明书

一种在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶的方法，属于有色金属材料塑性变形及应用的技术领域，可解决宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶容易出现失稳甚至断裂的问题，本发明借助宽幅镁合金轧板中较强的基面织构，采用定距微弯法对其进行横向压缩，在保证板材不失稳的前提下预置高体积分数的拉伸孪晶，最终同步提高板材的强度和塑性。本发明是一种先进的在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶、最终提高板材强度和塑性的方法。

技术领域

本发明属于有色金属材料塑性变形及应用的技术领域，具体涉及一种在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶、最终提高板材强度和塑性的方法。

背景技术

镁合金室温下强度低、塑性差，是限制其结构件广泛应用的关键问题。对镁合金板材进行横向压缩来预置拉伸孪晶，可借助拉伸孪晶在细化晶粒、弱化织构和协调变形方面的作用提高镁合金板材的强度和塑性。

目前，在镁合金板材中预置拉伸孪晶主要有预轧和预压两种方法。然而，预轧和预压变形，仅适用于块体镁合金和小宽厚比的镁合金板材。宽幅镁合金板材具有较大的宽厚比，在横向压缩过程中容易出现失稳甚至断裂，还没有一种能在宽幅镁合金板中高效预置拉伸孪晶的方法。

发明内容

本发明针对宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶容易出现失稳甚至断裂的问题，提高一种在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶的方法，本发明借助宽幅镁合金轧板中较强的基面织构，采用定距微弯法对其进行横向压缩，在保证板材不失稳的前提下预置高体积分数的拉伸孪晶，最终同步提高板材的强度和塑性。

本发明采用如下技术方案：

一种在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶的方法，包括如下步骤：

第一步，将镁合金板材放置在弹簧钢模具的矩形型腔中，其中，矩形型腔的尺寸与镁合金板材的尺寸相同；

第二步，将弹簧钢压板放在镁合金板材的正上方，对准弹簧钢模具中心施压使其发生定距微弯变形，使型腔内的镁合金板材发生整体横向压缩变形；

第三步，卸载，弹簧钢模具恢复原状，去掉压板，取出定距微弯变形后的宽幅镁合金板材。

进一步地，一种在宽幅镁合金板材中预置拉伸孪晶的方法，包括如下步骤：

第一步，预处理宽幅镁合金板材

（1）切制镁合金板材，设定板材的轧制方向为RD，尺寸为50mm，板材的横向为TD，尺寸为100mm，板材的法线方向为ND，尺寸为2.5mm；

（2）打磨，将切制的镁合金板材的各个表面打磨平整；

第二步，制备弹簧钢模具

弹簧钢模具为65Mn材料制作，模具型腔为矩形，尺寸为100mm×50mm×2.5mm，型腔的表面粗糙度Ra为0.08~0.16μm，压板用65Mn材料制作，形状为矩形，尺寸为120mm×50mm×4mm；

第三步，宽幅镁合金板材的定距微弯变形

（1）将宽幅镁合金板材置于弹簧钢模具的矩形型腔中，保证宽幅镁合金板材的RD×ND平面与模具的矩形型腔的内壁紧密贴靠后，将压板放置在型腔正上方；

（2）将压力机的上部压块垂直对准弹簧钢模具中心，开启压力电机对其施压使弹簧钢模具发生微小弯曲，施压压强1 MPa，保压时间2 min。此时，型腔内的镁合金板材被迫发生整体横向压缩变形；

（3）卸载压力，弹簧钢模具自动恢复平直状态，取出矩形型腔内的宽幅镁合金板材；

第四步，镁合金板材组织性能测试

（1）利用电子背散射衍射（EBSD）技术对变形后的宽幅镁合金板材中的拉伸孪晶进行表征；