一种改善镁合金板带材成形性能的方法

摘要

本发明提出一种改善镁合金板带材成形性能的加工方法，该方法是先将镁合金板带材置于拉伸设备上沿轧制方向进行拉伸，并设定参数为：应变速率为1×10

说明书

技术领域

本发明属于有色金属塑性加工领域，涉及镁合金板带材性能改善。

背景技术

常用密排六方结构的镁合金，低于498K时，滑移面主要是基面{0001}，滑移方向是<1120>，也就是只有一个主要滑移面和两个独立的滑移系，变形通过锥面孪生、晶界滑移等来协调。因此镁合金中一旦形成织构，室温时将呈现明显的各向异性。对于常规轧制镁合金板带具有强的基面织构，并且一般晶粒c轴的分布主要集中在平行于轧制方向上，对板材的室温成形很不利。目前对于改善镁合金板带材基面织构的方法有异步轧制、交叉轧制和单向多道次弯曲工艺等。对于异步轧制和交叉轧制而言，基面织构偏转角度有限，并且对设备要求高。而且交叉轧制也不利于大板的加工。相对来说单向多道次工艺设备简单，并且获得了较大的基面偏转。然而通过这些工艺加工的板材基面织构主要都是朝着轧制方向(即轧制方向)发生了倾斜。这些工艺形成的织构形式导致了镁合金板材强的各向异性，从而限制了镁合金板带材的成形性能。

发明内容

为了解决镁合金板带材中存在的各向异性及成形性能，本发明采用对板材进行拉伸变形来控制镁合金板带材的织构，达到改善镁合金板带材的成形性能。

本发明解决技术问题的所采取的技术方案是：

本发明方法是将镁合金板带材置于拉伸设备上进行拉伸，并设定参数范围为：应变速率为1×10^-3s^-1～1×10^-1s^-1、变形温度为25℃～400℃、延伸变形量为5％～20％。

(1)拉伸温度为25℃～200℃

应变速率控制在1×10^-3s^-1～1×10^-2s^-1，延伸变形量为5％～20％。拉伸结束后直接进行退火处理。退火条件为：在200～300℃下退火20～60分钟。

(2)拉伸温度为120℃～300℃

应变速率为1×10^-3s^-1～1×10^-1s^-1，延伸变形量为5％～20％，不需要进行退火处理。

(3)拉伸温度为200℃～400℃

应变速率控制在1×10^-3s^-1～1×10^-1s^-1，延伸变形量为5％～20％。拉伸结束后进行15％～25％变形量下的冷轧处理，最后在200～300℃下退火20～60分钟。

本发明是让拉伸应力轴平行于轧制方向，使镁合金板带材晶粒的c轴在朝着垂直于拉伸轴的方向(即横向)偏转。通过控制拉伸温度、拉伸变形量和拉伸速度来达到改善镁合金板带材各向异性的目的，进而提升其成形性能。

本发明提供的改善镁合金板带材各向异性及成形性能的方法可有效改善镁合金板带材不同拉伸应力状态下的Schmid因子，具有效率高、设备简单的优点。

附图说明

图1是通过EBSD技术获得的经本发明在室温下以单轴拉伸前后的(0001)基面极图。(max表示最大极密度的值)

图1A.拉伸前，图1B.拉伸后

图2是通过EBSD技术获得的经本发明在200℃下单轴伸后的(0001)基面极图

图3是通过EBSD技术获得的经本发明在300℃下拉单轴伸后的(0001)基面极图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明

实施例1

将厚度为0.8mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在室温下以应变速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形10％，然后在250℃退火30分钟。附图1的A和B表明，拉伸前的板材晶粒c轴的分布更加集中在平行于轧制方向的方向上，经拉伸试验后晶粒c轴的分布明显朝着横向发生了扩散，且基面织构也明显减弱。说明拉伸过程可以有效改善镁合金板材的各向异性，从而改善其成形性能。

实施例2

将厚度为0.8mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在室温下以应变速率为1×10^-3s^-1沿轧制方向拉伸变形10％，然后在250℃退火30分钟。相比于在室温下以应变速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形10％的镁合金板材，经拉伸试验后晶粒c轴的分布朝着横向的扩散变化不明显，即室温拉伸过程中应变速率对晶粒取向的影响不大。

实施例3

将将厚度为0.8mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在室温下以应变速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形15％，然后在250℃退火30分钟。相比于实施例1室温拉伸变形10％的镁合金板材，c轴朝着横向的分布的扩散角度更大。说明随着拉伸变形量的增加，c轴朝着垂直于拉伸轴的分布趋于增加。

实施例4

将厚度为0.8mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在200℃温度条件下，以速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形10％。基面极图如附图2所示，相比于室温拉伸的板材，晶粒c轴在朝着偏离轧制方向的分布趋于增多，最大极密度减小，且基面极密度进步不削弱，并且极峰明显朝着横向发生了偏转。

实施例5

将厚度为1.0mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在260℃温度条件下，以速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形12％。相比于原始板材，基面极密度削弱，并且极峰明显朝着横向发生了偏转，成形性能得到改善。

实施例6

将厚度为0.8mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在300℃条件下，以应变速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形10％，随后进行变形量为15％的冷轧，最后在260℃下退火30分钟，基面极图如附图3所示。相对于原始镁合金板材，晶粒基面织构削弱，并有较强的锥面织构。

实施例7

将厚度为0.8mm的镁合金薄板置于拉伸试验机上，在250℃条件下，以应变速率为1×10^-2s^-1沿轧制方向拉伸变形12％，随后进行变形量为20％的冷轧，最后在260℃下退火30分钟。相对于原始镁合金板材，晶粒基面织构削弱，并有较强的锥面织构。