[发明专利]一种细晶镁合金板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种细晶镁合金板的制备方法，属有色金属板材的塑性变形及增强力学性能的技术领域。

背景技术

镁合金板材是一种有色轻金属结构材料，在电子、航天、航空、仪器仪表工业领域得到了较广泛的应用，但由于镁合金板材的强度、硬度低、塑性差、耐腐蚀性差，使镁合金板材的应用受到了很大的局限。

目前，镁合金板材的增强加工也有多种形式，例如铸造碾压法、渗金属法、掺杂陶瓷材料法、热处理法、等通道变形挤压法，以使镁合金板材获得较好的力学性能，由于工艺形式的不同、用途的不同，使镁合金板材的增强加工也存在较大的差异和不足，例如金相组织结构不均匀、脆性较大、工艺过程复杂、成本较高，不能满足对镁合金板材的使用要求，还有较多的增强技术需要进一步的探讨。

发明内容

发明目的

本发明的目的是针对背景技术的状况，对镁合金板采用轧制变形、电脉冲电流诱发变形组织静态再结晶，获得金相组织均匀的细晶镁合金材料，达到增强镁合金板材力学性能的目的。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：镁合金板、无水乙醇、砂纸，其准备用量如下：以毫米、毫升为计量单位

镁合金板：AZ31，500mm×3mm×100mm；

无水乙醇：CH₃CH₂OH，1000mL±50mL；

砂纸：400目，300mm×0.5mm×200mm，3张；

制备方法如下：

（1） 均匀化热处理镁合金板

镁合金板的均匀化热处理是在热处理炉中进行加热，加热温度300℃，加热时间1h；

处理后停止加热，使其随炉冷却至25℃；

（2） 轧制镁合金板

镁合金板的轧制是在辊轧机上进行的，是在加热、加压、变形过程中完成的；

①开启辊轧机的上轧辊电阻加热器；

开启辊轧机的下轧辊电阻加热器；

加热上轧辊、下轧辊，加热温度150℃；

②开启辊轧机的上轧辊转动机构，使上轧辊的转动方向为逆时针方向，转动转数为60 r/min；

开启辊轧机的下轧辊转动机构，使下轧辊的转动方向为顺时针方向，转动转数为60 r/min；

调整好上轧辊和下轧辊之间的距离；

③将镁合金板由左至右送入上轧辊和下轧辊之间，进行第一道次轧制，轧制变形量为板材厚度的25％；

④回火处理，将镁合金板置于回火炉中，回火温度150℃，回火时间5min；

⑤调整上轧辊和下轧辊之间的距离，将回火后的镁合金板由左至右送入上轧辊和下轧辊之间，进行第二道次轧制，轧制变形量为板材厚度的23％；

⑥回火处理，将镁合金板置于回火炉中，回火温度150℃，回火时间5min；

⑦调整上轧辊和下轧辊之间的距离，将回火后的镁合金板由左至右送入上轧辊和下轧辊之间，进行第三道次轧制，轧制变形量为板材厚度的20％；

⑧回火处理，将镁合金板置于回火炉中，回火温度150℃，回火时间5min；

⑨调整上轧辊和下轧辊之间的距离，将回火后的镁合金板由左至右送入上轧辊和下轧辊之间，进行第四道次轧制，轧制变形量为板材厚度的15％；

轧制后的镁合金板厚度由3mm变为1.2mm；

（3） 表面处理镁合金板

①将镁合金板置于钢质平板上，用砂纸打磨镁合金板周边及正反表面，使表面光洁；

②将打磨后的镁合金板用无水乙醇清洗各部，清洗后晾干，使表面清洁；

（4）电脉冲处理镁合金板

镁合金板的电脉冲处理是在电脉冲处理机上进行的，是在正、负电极之间，脉冲频率100Hz状态下完成的；

①将镁合金板装入正、负电极之间，并固定；

②开启电脉冲处理机，接通正、负电极电源；

电压15V，脉冲频率100Hz，脉冲宽度20μs；

电脉冲处理时间为5.4min；

③电脉冲处理后，关闭正、负电极电源，取下镁合金板，即为细晶镁合金板

④将细晶镁合金板用无水乙醇清洗，清洗后晾干，即为终产物；

（5）检测、分析、表征

对制备的细晶镁合金板的形貌、色泽、金相组织、力学性能进行检测、分析、表征；

用光学显微镜进行金相组织分析；

用拉伸试验机进行力学性能分析；