[发明专利]一种通过多向热轧制和退火处理促进镁合金第二相析出的方法

说明书

本发明公开了一种通过多向热轧制和退火处理促进镁合金第二相析出的方法，属于金属材料加工成形工艺领域。具体为：将含第二相的镁合金板材进行多道次换方向热轧，每道次压下量依次加大，道次间将镁合金板材放入加热箱中加热保温，轧制后再将板材进行退火热处理。本发明通过压下量递增的多向轧制工艺促进了位错的累积，增加了位错密度。这种高位错密度又在道次间加热保温和轧制后的退火过程中为析出相形核提供了能量，进而促进了镁合金板材第二相的析出，增加了合金析出强化效果，抑制了再结晶过程中的晶粒长大，提高了合金板材的力学性能。本发明制备方法简单，能有效增加合金板材析出强化和细晶强化效果，提高力学性能，有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于金属材料加工成形工艺领域，尤其涉及一种促进第二相析出的加工方法，具体涉及一种过多向热轧制和退火处理促进镁合金第二相析出的方法。

背景技术

随着节能减排的需求增加，人们对轻量化材料的需求越来越多。因此镁合金因其密度低、质量轻、比强度高而被期望在汽车，电器，航空航天领域得到广泛应用。但镁合金室温下有限的力学性能却大大限制了它的进一步应用。

析出强化作为镁合金最有效的强化方法之一，常被用于提升镁合金的强度。析出强化效果与析出相的密度关系密切，通常析出相密度越大，强化效果越好。不仅如此，析出相还可以阻碍晶界移动，起到晶粒细化的效果，进一步提高合金强度。但对于合金含量不高的镁合金(所加合金质量分数含量不多于8wt.％)，溶质原子常固溶于镁基体中，使得析出相较少，限制了合金的强度。而本专利提出了一种加工方法，为促进镁合金板材析出，细化镁合金板材晶粒，提高镁合金板材力学性能提供了一种有效的手段。

发明内容

本发明提出了一种通过多向热轧制和退火处理促进镁合金第二相析出的方法，旨在提供一种工艺简单、且利于镁合金板材中第二相析出的加工方法，使得所制备的镁合金板材析出相密度更大，晶粒更细，强度更高。

本发明的技术方案是：

该种促进镁合金第二相析出的方法，具体包括以下步骤：

(1)将轧辊温度加热至50-250摄氏度，将加热箱加热至150-400摄氏度；

(2)将镁合金板材放入加热箱中静置保温5-30分钟；

(3)将镁合金板材送入轧辊之间，完成单道次轧制，压下量为3-15％；

(4)将镁合金板材以其法线方向为轴旋转90°并重复步骤(2)；

(5)将镁合金板材送入轧辊之间，完成第二道次轧制，压下量为10-30％；

(6)重复步骤(4)；

(7)将镁合金板材送入轧辊之间，完成第三道次轧制，压下量为20-45％；

(8)重复步骤(6)；

(9)将镁合金板材送入轧辊之间，完成第四道次轧制，压下量为35-65％；

(10)将轧制后板材放入200-400摄氏度的加热烘箱中保温5-60分钟进行退火处理。

其中，步骤(4)中旋转方向优选为顺时针。

本发明在传统多道次热轧制工艺基础上，每道次间将板材以其法线方向为轴旋转90°，以对板材施加不同方向的轧制力，促进位错堆积；每道次压下量递增，为最后退火过程中析出相的形核提供足够的形核位点；并通过热轧，道次间保温和退火促进第二相的动态析出与静态析出，最终达到提高镁合金析出相密度的目的。

本发明可进行更多道次轧制，只需在道次间继续重复步骤(8)-步骤(9)，并继续逐次增大压下量即可。本发明中多向热轧的总轧制压下量为65-95％。

作为优选的，轧制每道次的压下量随道次数递增。