[发明专利]一种镁合金薄板及其制备方法

说明书

本发明旨在提供一种镁合金薄板的制备方法，选用的镁合金质量百分比成分为Al：3.5‑5.0％，Zn：2.0‑3.5％，Al含量与Zn含量总和为：6％≤Al+Zn≤8％，Mn：0.1‑0.8％，RE：0.01‑0.80％，Ca：0.001‑0.090％，其他不可避免的杂质元素，余量为镁，所述的RE指的是稀土元素。针对新型的Mg‑Al‑Zn合金体系，开发出与之匹配的轧制工艺，制备出了低各向异性中高强度的镁合金薄板，对推广镁合金的产业化应用具有重要的意义。

技术领域

本发明属于镁合金材料技术领域，具体涉及到一种镁合金薄板的制备方法，以及由该方法制备得到的镁合金薄板。

背景技术

镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，其密度仅为铝合金的2/3、钢铁的1/4，同时镁合金具有比强度比刚度高、导热性好、电磁屏蔽及阻尼减震性能优、易于机加工等优势。镁合金由于具有显著的低密度特征，是一种理想的轻量化结构材料，在航空航天、汽车、轨道运输、3C等领域具有非常广大的市场。

但是纯镁绝对强度偏低，通常需要采用合金化的方法，向纯镁中添加Al、Zn、Ca、Mn或稀土元素等合金化元素来增加纯镁的强度，如向纯镁中加入适当含量的Al、Zn元素能有效提高镁合金的力学性能和加工性能，这也是Mg-Al-Zn系镁合金成为最常用商用镁合金的重要原因之一，但合金元素Al、Zn的比例对镁合金力学性能及加工变形的影响很大。

通过前期研究发现通过调节Al、Zn元素的含量，并向其中加入Gd、Y等稀土元素，可以得到一种新型高延展性中强镁合金，经过变形加工后抗拉强度、屈服强度、延伸率等性能优异，且成本较低，性价比高。

轧制是镁合金板材，尤其是大宽幅薄板材的主要生产方式。而轧制板材沿轧制方向存在明显的轧制织构，导致板材各向异性突出，影响板材的后续加工使用。且针对不同的合金体系，轧制工艺区别较大，轧制工艺的细微差别对于产品的性能影响巨大。因此，针对新型的Mg-Al-Zn合金体系，开发出与之匹配的轧制工艺，制备出了低各向异性中高强度的镁合金薄板，对推广镁合金的产业化应用具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种针对新型Mg-Al-Zn合金体系的镁合金薄板轧制工艺，解决了板材成型过程中各向异性严重、易开裂的问题，为后续使用提供品质保证。

本发明提供一种镁合金薄板的制备方法，选用的镁合金质量百分比成分为Al：3.5-5.0％

Zn：2.0-3.5％

Al含量与Zn含量总和为：6％≤Al+Zn≤8％

Mn：0.1-0.8％

RE：0.01-0.80％

Ca：0.001-0.090％

其他不可避免的杂质元素，余量为镁。

所述的RE指的是稀土元素。

制备过程包括以下步骤：

1.采用半连续铸造，制得镁合金铸棒；

2.铸棒均匀化退火后加工得到锭坯；

3.锭坯在350-420℃进行挤压开坯，下料得到方坯；

4.方坯在350-450℃进行多道次、多向、大压下量热轧，得到镁合金轧板；

5.镁合金轧板在170-220℃保温3-15h热压平处理，冷却。

进一步地，所述镁合金材料包含Fe、Si、Cu、Ni等不可避免的杂质元素，其中Fe≤0.005％，Si≤0.05％，Cu≤0.005％，Ni≤0.005％，杂质总含量不超过0.1％。

进一步地，所述合金成分Al的质量百分比为4.0-5.0％。