[发明专利]一种LA91镁锂合金冷轧及轧后热处理工艺

说明书

技术领域

一种冷轧及轧后热处理对LA91镁锂合金的组织和性能的影响的工艺。

背景技术

目前镁合金的生产工艺主要以压铸为主。而压铸件的薄度受到生产工艺的限制，当压铸件的厚度在1mm以下时，成品率很低，而且铸造产生的缺陷无法避免，会增加后续处理成本以及结构所造成的安全问题。与铸造相比，塑性成形具有较好的强度、塑性、高生产效率、成品率以及较好的表面质量。然而，由于镁合金密排六方结构（hcp），导致镁合金室温变形能够较差。为了弥补这一缺陷，可以向镁合金中添加锂，这不仅进一步降低了镁合金的密度，同时还使镁合金具有优良的室温成形能力，从而使镁合金室温成形成为可能。本发明研究了镁锂合金冷轧及相关热处理工艺，从织构角度出发进行分析，旨在为镁锂合金的塑性成形工业生产提供有益参考，扩大镁合金的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LA91镁锂合金冷轧及轧后热处理工艺。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种含锂Mg-9Li-1Al板材，其特征在于，包括如下步骤：将原材料为Mg-9Li-1Al板材，其初始厚度为14mm，采用双辊冷轧机进行轧制，该轧机辊宽为110mm，辊径为220mm，转速为19r/min。冷轧过程中间并无中间退火过程，采用小压下量进行轧制，总共进行25个道次，总压下率为85.7%，每道次压下率不超过10%，最大压下量为1.4mm，平均压下量为0.48，最终轧制成为2mm厚的板材。合金板材的退火处理采用箱式空气电阻炉。共进行退火温度为200℃，220℃，240℃，260℃，280℃，300℃，320℃退火时间为60min以及退火温度为200℃，220℃，240℃，260℃，280℃退火时间为30min和90min。

本发明制成的产品分别用X射线衍射仪（XRD）和能谱仪（EDS）检测相的种类，用扫描电子显微镜（SEM）观察组织形貌、大小和分布，用ModelHV-10B型小负荷维氏硬度计测量硬度。

本发明LA91镁锂合金冷轧及轧后热处理的维氏硬度值为67.1、、α相的、{11}织构的强度逐渐增强，、{113}<100>锥织构的强度逐渐减弱。

具体实施方式

下面根据具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

挤压态LA91镁锂合金经过250℃×60min退火后进行冷轧，当总压下率达85.7%时，得到的合金板材版型规整，边部无明显裂纹，轧制性能良好。冷轧态LA91镁锂合金有明显纤维组织，金相组织中有明显两相，较亮的白色区域为α-Mg相，而较暗的深灰色区域为β-Li相，其维氏硬度值为55.12。

实施例2

冷轧态LA91镁锂合金经过240℃×60min/90min或者260℃×30min退火后，合金开始再结晶。其内部α-Mg相开始球化，较粗的α-Mg变为竹节状组织，较细的α-Mg熔断成球状。大概在280℃左右，再结晶过程结束。退火态LA91镁锂合金其硬度值随退火温度先升高再下降，相同退火时间内，退火温度为240℃时，合金硬度值最高。相同退火温度时，一般当退火时间为60min，合金硬度最高。退火温度为240℃退火时间为30min、60min和90min的退火态LA91镁锂合金的硬度分别64.17、67.1、64.73。

实施例3

LA91板材经冷轧后，β相形成的主要织构冷轧态的主要织构组分有{001}立方织构、{112}织构，其中{112}织构沿法向旋转偏离了10°。在回复阶段，随着退火温度的升高，{001}立方织构的强度逐渐减弱，{111}织构的强度逐渐减弱。在再结晶阶段，随着退火温度的升高，{001}立方织构的强度先增强然后保持不变，{112}织构强度逐渐减弱，{111}织构的强度逐渐增强。在二次再结晶阶段，随着退火温度的升高，{001}立方织构的强度逐渐减弱，{112}织构及{112}织构逐渐减弱。