專利名稱：鎂合金薄板連續(xù)熱軋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種鎂合金薄板生產(chǎn)方法，尤其屬于直接將鎂合金液軋制成熱軋薄板 的短流程板帶生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
金屬板材占金屬材料總量的50%以上，近年來軋制方法發(fā)展迅速。近終形連鑄以 其接近最終產(chǎn)品尺寸、改善材料性能、生產(chǎn)流程短、投資省、節(jié)能和保護環(huán)境等一系列優(yōu)點， 是當(dāng)今國際冶金界的一個熱點。鎂合金的密度約為鋼的1/4，鋁的2/3，與塑料相近，具有比 強度和比剛度高、熱傳導(dǎo)性好、阻尼減震性佳、機加工性能優(yōu)良、零件尺寸穩(wěn)定和易回收等 優(yōu)點，具有優(yōu)異的價值和廣闊的應(yīng)用前景。鎂合金現(xiàn)在已被廣泛地應(yīng)用于汽車、航空、航天、 冶金、化工、通信、電子和體育用品等行業(yè)中。特別是自二十世紀九十年代初以來，日益緊迫 的能源和環(huán)境問題極大地刺激了鎂合金的發(fā)展，全球范圍內(nèi)對鎂合金的需求呈現(xiàn)強勁、持 續(xù)的增長趨勢。雙輥鑄軋是將連續(xù)鑄造和軋制結(jié)合，熔體凝固的同時承受軋制變形，即直接將金 屬熔體“軋制”成半成品帶坯或成品帶材。目前，鎂合金的雙輥鑄軋方法已取得了進展，德 國ThyssenKrupp Stahl采用鎂合金板材鑄軋方法生產(chǎn)出了寬700mm、厚6mm的鑄軋板坯； 澳大利亞CSIRO就致力于鎂合金板材鑄軋方法的研究，并已經(jīng)進行工業(yè)化試生產(chǎn)，板材寬 度可達630mm，厚度2. 3_5mm。另外日本住友鋁業(yè)、三協(xié)鋁業(yè)、三菱鋁業(yè)，韓國國家機械研究 院在鎂合金板材鑄軋方法方面都取得了較大的成果。國內(nèi)也對雙輥鑄軋方法進行了研發(fā)， 多家公司等成功開發(fā)了鎂合金板材雙輥連續(xù)鑄軋方法，山西銀光鎂業(yè)建立了產(chǎn)業(yè)化鑄軋生 產(chǎn)線并已經(jīng)實了現(xiàn)穩(wěn)定的商業(yè)化生產(chǎn)。但是鎂合金鑄軋薄板帶基本屬于塑性變形量較少的軋制，仍然需要進一步較大變 形量的軋制才能成為板材制品。由于薄板加熱后的冷卻很快，無法穩(wěn)定保持熱軋需要的溫 度，因此，薄板不容易實施傳統(tǒng)意義上的熱軋過程。使用普遍的鎂合金溫軋道次加工率小， 要把厚度為5毫米的鑄軋板通過溫軋軋制到產(chǎn)品薄板，需要的道次數(shù)太多，尤其是道次間 需要長時間地軟化退火，致使生產(chǎn)率很低、導(dǎo)致生產(chǎn)成本仍然較高。此外，鎂合金雙輥連續(xù) 鑄軋工藝基本限于生產(chǎn)純金屬、低合金化合金；生產(chǎn)高合金化合金時，會出現(xiàn)條帶缺陷。條 帶缺陷產(chǎn)生的原因在于金屬帶坯沒有完全凝固時在軋輥中軋制，液體相受壓時發(fā)生過濾性 擠壓，形成河流條帶，軋制后呈現(xiàn)點狀條帶。條帶實際是一種成分的區(qū)域偏析缺陷，因為最 后凝固的液體比初始凝固的含有較高的溶質(zhì)元素，合金元素含量越高的合金，條帶缺陷也 越嚴重，而且條帶不能在熱處理時消除。以上問題影響鎂合金鑄軋方法的快速發(fā)展。金屬的熱軋板帶軋制變形系數(shù)大、成本低、塑性好，因此，作電子產(chǎn)品和家用電器 的殼體、汽車覆蓋件、車內(nèi)面板等零部件，市場需求巨大。將鎂合金帶板的鑄造、熱軋結(jié)合， 一次完成熱軋薄板的市場過程，提高節(jié)能效果、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高軋機產(chǎn)量、提高成材率 和大幅度降低鎂合金薄板的市場成本，是鎂合金板材生產(chǎn)的新途徑。

發(fā)明內(nèi)容
本申請的目的是開發(fā)短流程生產(chǎn)鎂合金熱軋薄板帶的方法，即在連續(xù)熱軋機上直 接將鎂合金液制成熱軋薄板的方法。本申請為是按如下的方法在連續(xù)熱軋機上一次將鎂合金液制成熱軋薄板。將連續(xù) 熱軋機的空間和時間上把金屬液的凝固和熱軋分開，即先使鎂合金液在單輥表面凝固成薄 板帶，再立即將帶高溫余熱的凝固板帶送入軋輥輥縫進行大變形量的熱軋。凝固薄帶是將 鎂合金液通過偏置于鑄造輥的鑄嘴和輥表面構(gòu)成長度達300毫米的傾斜坡面凝固區(qū)并形 成需要厚度的低液體含量的半固態(tài)組織的凝固帶坯。隨后凝固帶坯在輥縫中凝固帶承受開 始軋制的溫度接近固相線，剛進入輥縫的板帶是含有< 10%液相體積比的低液相半固態(tài)， 和熱軋輥接觸時為貧液半固態(tài)，脫離熱軋輥的溫度高于450°C的高溫。鑄造輥表面線速度和 熱軋輥表面線速度之比為1. 1 1. 05范圍，最佳值要根據(jù)合金和板帶厚度不同試驗選取， 軋制壓下率超過50%的大變形量熱軋。從液體一步直接熱軋成熱軋薄板需要突破許多難題和方法 關(guān)鍵。本申請方法可行 性基于前期實驗。首先試驗了 AZ31B的鑄態(tài)熱壓縮行為，以驗證連續(xù)熱軋的可行性。先將 鑄態(tài)AZ31B加工成10_X 15mm的圓柱體，快速升溫至280 440°C，以壓縮速率為10_3 IO-Is-I壓縮。變形初期應(yīng)力迅速增加到一個峰值，隨著應(yīng)變增加，鎂合金表現(xiàn)出明顯的軟 化特征，應(yīng)力逐漸減小，最終達到穩(wěn)態(tài)流動。開始表現(xiàn)出加工硬化，隨著變形增加，動態(tài)再結(jié) 晶軟化大于加工硬化，流動應(yīng)力逐漸達到一個穩(wěn)定值。溫度越高，動態(tài)再結(jié)晶進行的越來越 充分。280°C時原始粗大晶粒已經(jīng)得到了破壞，垂直于壓縮方向的晶界上出現(xiàn)了大量的細小 等軸晶粒，這時組織已經(jīng)表現(xiàn)出了明顯的動態(tài)再結(jié)晶特征。當(dāng)溫度升至360°C時，大部分區(qū) 域被細小的晶粒覆蓋，只能找到很少的原始粗大晶粒，而440°C時，幾乎所有的晶粒都是發(fā) 生動態(tài)再結(jié)晶后形成的，已經(jīng)找不到粗大的原始晶粒。另一方面，再結(jié)晶晶粒大小隨著溫度 的增高不斷增大，280°C時再結(jié)晶晶粒約為5 μ m，溫度增至360°C時，晶粒增至8 μ m，溫度繼 續(xù)增加到440°C時，晶粒尺寸達到14μπι左右?？紤]到半固態(tài)成形的材料的性能較好，尤其 是半固態(tài)制品的塑性比鑄造制品有明顯提高，因此，在上述研究的基礎(chǔ)上又研究了脆性更 大的高合金化的AZ91D的半固態(tài)鑄造坯的熱軋性能。采用半固態(tài)漿料凝固形成的AZ91D鑄 造板帶，由于共晶反應(yīng)受到抑制，這種半固態(tài)凝固組織由過飽和的單相α、晶內(nèi)和晶界上離 散分布著的少量Mg17Al12質(zhì)點組成。將這種板帶快速加熱到450°C后熱軋，最大不裂的熱變 形量高達47%。此實驗證明，多相鑄造板帶直接熱軋是可行的，即使像AZ91D這樣高合金化 的鑄造坯，只要采用適當(dāng)?shù)姆椒?，也具備較好的熱軋能力。以上研究證明鑄態(tài)適量熱軋是可行的，在此基礎(chǔ)上，進一步試驗鑄軋-熱軋兩機 架的鑄軋板帶余熱熱軋。方法盡可能縮短鑄軋機架和熱軋機架的距離，兩個機架間的距離 使鑄軋帶坯余熱散失較多，實際的余熱熱軋變形率僅有約10%，軋制品雖然稍有熱塑性變 形，但并不具備熱軋板的性能。也系統(tǒng)研究了高固體分數(shù)(超過80%)的半固態(tài)軋制、半固 態(tài)鑄造板的快速加熱(不淬火態(tài))熱軋、斜坡半固態(tài)軋制等。在以上研究的都是考慮到屬 于鑄態(tài)多相組織熱軋，其熱塑性與傳統(tǒng)熱軋的淬火軟化材料相比較差的情況下，要實現(xiàn)大 變形量軋制，要創(chuàng)造的有利熱軋條件。薄板熱軋對凝固薄板帶坯的一致性要求很高，為此使鎂合金液在進入鑄嘴是沿鑄 軋輥橫向溫差、厚度差、流速差盡可能小的均勻分布的布流方法是實現(xiàn)鎂合金熱軋薄板的方法關(guān)鍵之一。鑄嘴的鎂合金液在寬度方向的溫度場、速度場和流量的均勻性和準確控制， 金屬液在鑄造輥表面形成的凝固層，最后增加到需要的帶坯厚度等都需要在保證布流均勻 的條件下實現(xiàn)?；谶B續(xù)熱軋方法的結(jié)構(gòu)給鑄嘴留有大的空間的條件，本申請將前箱中的 液位增大，以加大鑄嘴的體積和容積，以容許金屬液自身以大的熱容、熱流和速度保持熱物 理性質(zhì)的同一性。同時鑄嘴內(nèi)鎂液的流程也小，將金屬液的澆注溫度降低，以減少熱量散失 并提高導(dǎo)熱系數(shù)。這些措施都是進入輥縫的金屬變得均勻一致，達到了從源頭控制板形不 良的起因。這樣的布流效果還可以減少夾雜、減小溫度和厚度的不均勻性。為獲得的凝固 層溫度和變形抗力也基本相同，熱軋抗力具有一致性，明顯消除顯性和隱性的板形不良創(chuàng) 造條件。凝固帶坯的組織也是影響熱軋的關(guān)鍵之一，不同的凝固模式所得到的凝固帶坯差 別很大。本申請的凝固模式是斜坡冷卻板半固態(tài)凝固。利用三輥連續(xù)熱軋機傾斜給鑄嘴和 凝固區(qū)留有較大的空間的特點，供應(yīng)液體的鑄嘴只和大直徑的下鑄軋輥接觸，凝固只發(fā)生 在下鑄軋輥表面。凝固區(qū)有一定斜度和長度的區(qū)域，造成拖曳細化和球化、冷卻時間延長， 凝固模式改變，帶坯一般是等軸晶，組織的均勻性提高，變形加工性能比不均勻的組織更 好。同時傾斜的凝固區(qū)類似斜坡凝固，隨著軋輥的轉(zhuǎn)動，凝固層向上移動并逐漸增后。由于 金屬液的粘滯性，已經(jīng)升到液面的凝固層離開熔池時會拖帶一層金屬液，因此，凝固層離開 熔池后仍然增加厚度。鑄造輥頂部基本和斜坡冷卻板半固態(tài)制漿相似，在軋輥轉(zhuǎn)動時，被粘 滯拖帶，凝固枝晶一邊長大，一邊拖帶轉(zhuǎn)動而發(fā)生球化，最后凝固層是一種半固態(tài)凝固的組 織?？刂栖堓伇砻婢€速度，使凝固層進入軋輥輥縫時上沒有完全凝固，是有少量液相的半固 態(tài)凝固組織，隨后的軋制進入高溫?zé)彳堧A段?？刂栖堓佫D(zhuǎn)速，可以獲得需要的殘余液體和固 相比例?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)凝固層厚度、殘余液相 比的措施軋輥表面線速度、鑄嘴上下位置、鑄 嘴內(nèi)的金屬液溫度、在軋輥的內(nèi)水平強度。鑄嘴液面以下軋輥表面是薄凝固層，凝固層下薄 上厚。厚度和鑄嘴厚度和位置、內(nèi)水冷強度、表面線速度有關(guān)。液體拖帶長度從鑄嘴開始一 直向軋輥輥縫延伸，最長是位于在和熱軋輥表面接觸點為拖帶終點。液體拖帶長度以下凝 固帶坯的厚度。生產(chǎn)厚度大的板材，需要更長的拖帶長度，一般通過將鑄嘴下置和最大鑄嘴 厚度獲得更厚的板帶。本申請的試驗發(fā)現(xiàn)，不論是全半固態(tài)凝固組織或有少量液相的半固態(tài)凝固組織， 余熱狀態(tài)下軋制，都能獲得良好的熱軋效果。熱軋板材的塑性指標(biāo)很高，明顯超過傳統(tǒng)工藝 生產(chǎn)的板材。有少量液相的半固態(tài)凝固帶坯軋制，抗裂紋擴展的效果較好。為了實現(xiàn)半固 態(tài)帶坯熱軋，將全凝固點在凝固帶與熱軋輥表面接以后，初始軋制是在半固態(tài)下進行的，由 于液相含量控制在小于10%范圍，所說的半固態(tài)軋制行為和熱軋相同，但允許承受更大的 軋制壓下率。異步軋輥設(shè)計也是提高變形率的措施之一。異步軋制是通過調(diào)節(jié)兩個軋輥， 使其表面線速度保持一定的速度差，異步軋制的變形區(qū)附加剪切變形和常規(guī)軋制壓縮變形 共同作用加速了晶粒細化和金屬流動、產(chǎn)生軟化作用。異步軋制和高溫?zé)彳垥r促進動態(tài)再 結(jié)晶容易進行等。異步軋制的“搓軋區(qū)”內(nèi)，附加剪切變形和常規(guī)軋制壓縮變形共同作用加 速了晶粒細化和金屬流動、產(chǎn)生軟化作用。異步軋制的AZ31織構(gòu)強度及顯微組織在300°C 及以上保持穩(wěn)定。400°C的3毫米AZ31凝固態(tài)帶坯，當(dāng)異速比為1. 2時，合金的晶粒最均勻 細小，平均尺寸約為20μπι。鎂合金的熱軋溫度在動態(tài)再結(jié)晶的溫度以上，軋件有最大的塑 性和不易發(fā)生開裂。鎂合金動態(tài)再結(jié)晶無需孕育期，但只能在高溫和臨界變形量以上才能發(fā)生。按一般規(guī)律，鎂合金的熱軋溫度在動態(tài)再結(jié)晶充分進行的溫度以上，使之具有最大的 塑性而不使其發(fā)生碎裂。熱軋小于臨界變形量，動態(tài)再結(jié)晶只發(fā)生在晶界或根據(jù)變形量增 力口，逐步深入到晶粒內(nèi)部。一般在350 450°C之間和中等應(yīng)變速率(約為0. 3/s)條件下， 易發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶而使軋制性能得到明顯改善。例如，MB8厚板軋制終了溫度為360°C時， 內(nèi)部組織基本處于恢復(fù)狀態(tài)，但存在明顯的加工織構(gòu)；軋制終了溫度為450°C時，內(nèi)部組織 為完全的再結(jié)晶狀態(tài)。AZ31鎂合金在350°C以上、應(yīng)變量大于10%，發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶軟化， 變形抗力為50Mpa。更高的軋制溫度有利于動態(tài)再結(jié)晶充分完成。而440°C、應(yīng)變速率為 0. 5 5/s軋制時，多數(shù)鎂合金幾乎所有的晶粒都是發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶后形成的，已經(jīng)找不到 粗大的原始晶粒。因此，始軋溫度在固相線溫度附近，此時液相含量小于10%，約為550°C。 終軋溫度控制在450°C。三輥連續(xù)熱軋機需要保證凝固帶坯余熱軋制過程要在450°C以上。 增加變形速率是保持溫度不降低很多的最有效方法，較大的軋輥表面線速度和較小的熱軋 輥直徑是實現(xiàn)大軋制率和避免溫度過度降低的主要措施。熱軋階段的軋制參數(shù)可以通過鑄 嘴結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、澆注溫度、軋輥轉(zhuǎn)速等設(shè)備和操作調(diào)整，以滿足不同的熱軋工藝要求。當(dāng) 熱軋板移動到輥縫出口時，熱軋結(jié)束。此后，板帶被空氣冷卻降溫，同時發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶。如 果再結(jié)晶進行充分，加工硬化完全消除，空氣冷卻液不會造成明顯的冷卻殘余應(yīng)力，則板帶 不存在潛在板形不良，后繼軋制不存在很大困難。
按本申請的方法生產(chǎn)出的鎂合金板外觀平整、無裂紋、無麻面，表面平整光潔，呈 銀白色的金屬光澤，微觀組織的晶粒尺寸平均在15-50微米范圍。該熱軋薄板淬火處理后 軟化，經(jīng)后處理后最為產(chǎn)品出貨，用于沖壓成形加工成沖壓制品。部分需要進行后繼溫軋或 冷軋，適用于進一步少軋制加工率的溫軋或冷軋，生產(chǎn)精度或強度要求更高的板材產(chǎn)品。根 據(jù)需要，以連續(xù)熱軋板為坯料精軋成更薄的板箔。當(dāng)精軋板材的最終厚度控制在0. 3mm左 右，產(chǎn)品的平均晶粒度直徑可以控制在10微米以下，成形加工性能良好。


附圖1三輥連續(xù)熱軋機主機結(jié)構(gòu)和相關(guān)設(shè)備關(guān)系示意圖。 附圖2三輥連續(xù)熱軋機的凝固區(qū)和熱軋區(qū)局部示意圖。本連續(xù)熱軋方法適合生產(chǎn)厚度為Imm 2. 5mm范圍的鎂合金熱軋薄板帶。從保 溫爐經(jīng)熱密封管道6輸送來的鎂合金液先進入容積較大的鑄嘴5。鑄嘴用耐熱和保溫的陶 瓷質(zhì)材料制造，主要組成為鋰水玻璃粘結(jié)硼酸鎂晶須、六鈦酸鉀晶須、玻璃纖維和氧化鎂粉 末。這些措施保證進入輥縫的金屬液在溫度、流速和流量等幾方面均勻一致。一般鑄軋時進 入前箱的鎂合金液的溫度約在700°C，才能避免進入鑄嘴過程出現(xiàn)凝固而形成堵塞，前箱的 鎂合金液的溫度降低到690°C。使用的鎂合金三輥連續(xù)熱軋機，具備先將鎂合金液凝固成帶 坯，再利用其余熱熱軋成熱軋板帶功能，其特征在于三輥連續(xù)熱軋機主機由支撐輥(1)， 熱軋輥(2)，鑄造輥(3)，熱軋板帶(4)，鑄嘴(5)，鎂合金液輸送管道(6)，熱軋卷(7)，飛剪 (8)組成，其中支撐輥⑴和鑄造輥(3)為直徑為800mm 1200mm的等徑輥，為相同轉(zhuǎn)向的 雙驅(qū)動主動輥，熱軋輥(2)是直徑為200mm 350mm的從動輥，鑄造輥(3)和熱軋輥(2)組 成三輥連續(xù)熱軋機的工作輥副，并均為內(nèi)水冷結(jié)構(gòu)，支撐輥(1)對熱軋輥(2)起支承作用， 且三輥連續(xù)熱軋機主機為異徑、異步三輥軋機，三只輥的軸線在同一平面，并向板帶軋制出 口一邊傾斜，將鑄嘴(5)設(shè)置在鑄造輥(3)的一側(cè)，鑄嘴(5)和鑄造輥(3)表面構(gòu)成長度達300毫米的傾斜坡面凝固區(qū)，通過改變鑄嘴(5)厚度和改變軋輥轉(zhuǎn)速，控制凝固帶坯的組織和帶坯的厚度。連續(xù)熱軋機工作時，支撐輥(1)和鑄造輥(3)，按順時針以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn) 動，熱軋輥(2)也隨之以相同的軋輥表面線速度轉(zhuǎn)動。與鑄嘴(5)中的鎂合金接觸的鑄造 輥(3)的表面開始凝固，輥面向輥縫靠近的過程凝固層逐漸變厚，在熱軋輥縫附近基本處 于半固態(tài)。在輥縫中承受高溫?zé)彳?。進入輥縫的溫度稍高于固相線、離開輥縫的溫度超過 450°C。承受軋輥壓下時，當(dāng)壓下量超過固體容許應(yīng)變時，下部的固體會產(chǎn)生了裂紋，此時， 上層半固態(tài)中的液體會被擠壓并滲入到裂紋和充填裂紋，使得裂紋最后被治愈彌合。進入 裂縫的半固態(tài)枝晶被壓碎，板帶組織進一步細化。同時，剛進入輥縫的板帶允許有< 10%液 相體積比的低液相半固態(tài)，始階段為貧液半固態(tài)軋制，終軋溫度稍高于再結(jié)晶溫度，為異步 熱軋，根據(jù)產(chǎn)品異步比取值范圍為1. 1 1.05，異步比最佳值與鎂合金牌號和軋制工藝有 關(guān)。熱軋軋制壓下率超過50%的大變形量熱軋。輥縫出口軋板溫度約450°C，基本處于最 佳的熱拉伸矯直的范圍在卷取時達到拉伸矯直的目的。高溫拉伸能消除熱拉伸后的板帶存 在殘余應(yīng)力和避免能成為隱性板形不良。其中附圖標(biāo)記8為飛剪，9為鎂合金液。 具體實施例1500mm寬、2毫米厚度AZ31B鎂合金薄板的連續(xù)熱軋生產(chǎn)。進入前箱的鎂合金液的溫度約在700°C，利用前箱和鑄嘴保溫性能，金屬液和鑄嘴 接觸時的溫度為700°C 690°C。利用連續(xù)熱軋機的傾斜，鑄嘴偏置在鑄造輥側(cè)面，構(gòu)成長 度達300毫米的傾斜坡面凝固區(qū)，并在運動的輥面形成半固態(tài)組織的凝固帶坯。連續(xù)熱軋 機工作時，支撐輥(1)和鑄造輥(3)，按順時針以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，熱軋輥(2)也隨之以相 同的軋輥表面線速度轉(zhuǎn)動。與鑄嘴(5)中的鎂合金接觸的鑄造輥(3)的表面開始凝固。在 輥面向輥縫靠近的過程凝固層逐漸變厚，在輥縫附近基本處于半固態(tài)。因此，在輥縫中凝固 帶承受高溫?zé)彳垼M入輥縫的溫度稍高于固相線、離開輥縫的溫度超過450°C。承受軋輥壓 下時，當(dāng)壓下量超過固體容許應(yīng)變時，下部的固體會產(chǎn)生了裂紋，此時，上層半固態(tài)中的液 體會被擠壓并滲入到裂紋和充填裂紋，使得裂紋最后被治愈彌合。進入裂縫的半固態(tài)枝晶 被壓碎，板帶組織進一步細化。同時，剛進入輥縫的板帶允許有< 10%液相體積比的低液 相半固態(tài)，始階段為貧液半固態(tài)軋制，終軋溫度稍高于再結(jié)晶溫度，為異步熱軋，軋制壓下 率超過50%的大變形量熱軋。根據(jù)產(chǎn)品異步比取值范圍為1. 1 1. 05，異步比最佳值與鎂 合金牌號和軋制工藝有關(guān)。低液相含量的半固態(tài)和異步壓下量較大的熱軋有效地避免了開 裂，板材質(zhì)量較好。輥縫出口軋板溫度約450°C，基本處于最佳的熱拉伸矯直的范圍。將卷 取機設(shè)定為熱拉伸張力值(應(yīng)力大致在50MPa)，在卷取時達到拉伸矯直的目的。為了消除 熱拉伸后的板帶存在殘余應(yīng)力和避免能成為隱性板形不良。按本工藝生產(chǎn)出的AZ31B鎂合金板外觀平整、無裂紋，表面平整光潔無油污，呈 銀白色金屬光澤。板厚度尺寸達到公差范圍之內(nèi)，板形較好，符合標(biāo)準規(guī)定范圍。晶粒在 35-50um，進一步溫軋后的薄板微觀組均勻，第二相細小，分布均勻。連續(xù)熱軋后的部分板帶 作為產(chǎn)品，經(jīng)精整后發(fā)運給用戶使用。部分需要進一步溫軋或冷軋。當(dāng)溫軋板厚度小于1 毫米后，晶粒度尺寸達到10微米以下時，平均為4-5微米。薄板能溫沖壓成殼體類零件。
權(quán)利要求
一種鎂合金薄板的連續(xù)熱軋方法，利用鎂合金薄板連續(xù)熱軋機，將鎂合金液制直接成熱軋薄板，其特征在于在連續(xù)熱軋機的空間和時間上，把金屬液的凝固和熱軋分開，即先使鎂合金液在單輥表面凝固成薄板帶坯，再利用余熱對進入軋輥輥縫凝固帶坯進行大變形量的熱軋成為熱軋薄板帶。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)熱軋方法，其特征在于其中所述的鎂合金薄板連續(xù)熱軋機 為鎂合金三輥連續(xù)熱軋機，其主機由支撐輥(1)，熱軋輥(2)，鑄造輥(3)，熱軋板帶(4)，鑄 嘴(5)，鎂合金液輸送管道(6)，熱軋卷(7)，飛剪(8)組成，其中支撐輥(1)和鑄造輥(3) 為直徑為800mm 1200mm的等徑輥，為相同轉(zhuǎn)向的雙驅(qū)動主動輥，熱軋輥⑵是直徑為 200mm 350mm的從動輥，鑄造輥(3)和熱軋輥(2)組成三輥連續(xù)熱軋機的工作輥副，并均 為內(nèi)水冷結(jié)構(gòu)，支撐輥(1)對熱軋輥(2)起支承作用，且三輥連續(xù)熱軋機主機為異徑、異步 三輥軋機，三只輥的軸線在同一平面，并向板帶軋制出口一邊傾斜。
3.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)熱軋方法，其中的先使鎂合金液在單輥表面凝固成薄板帶 坯如下得以實現(xiàn)鑄嘴(5)安置在鑄造輥(3)的側(cè)面，鎂合金液被拖帶在鑄嘴(5)和鑄造輥 (3)表面形成長度達300毫米的傾斜坡面凝固區(qū)，在運動的輥面形成半固態(tài)組織的凝固帶 坯。
4.如權(quán)利要求2所述的連續(xù)熱軋方法，其中余熱狀態(tài)的凝固板帶進入輥縫進行大變形 量的熱軋，凝固帶進入輥縫時的溫度高于固相線溫度，在輥縫中承受余熱高溫?zé)彳?，完成?軋離開輥縫的溫度大于450°C。
5.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)熱軋方法，，其特征在于剛進入輥縫的板帶是液相 體積比的低液相半固態(tài)，初始為貧液半固態(tài)軋制，軋制結(jié)束時板帶的溫度高于再結(jié)晶溫度； 并為異步熱軋，異步比取值范圍為1. 1 1. 05。
全文摘要
本申請涉及一種鎂合金薄板的連續(xù)熱軋方法，具體是直接將鎂合金液體在連續(xù)熱軋機上軋成鎂合金熱軋薄板的方法。在連續(xù)熱軋機上將金屬液的凝固和熱軋分開，即在進入軋輥的輥縫前先使鎂合金液在軋輥表面凝固成薄板帶坯，再利用余熱對進入軋輥輥縫凝固帶坯進行異徑、異步的大變形量的熱軋成為熱軋薄板帶，精整后直接用于沖壓等加工等。連續(xù)熱軋板帶也可以再進一步溫軋或冷軋成精度更高、更薄的鎂合金板材。
文檔編號B21B1/46GK101987327SQ20101027435
公開日2011年3月23日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者吳江才, 文鈺, 李華倫, 許月旺 申請人:山西銀光華盛鎂業(yè)股份有限公司