專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]我國(guó)具有豐富的鎂資源，是鎂礦產(chǎn)富國(guó)，礦產(chǎn)資源占世界鎂礦產(chǎn)的50%，原鎂產(chǎn)能、 產(chǎn)量和出口均居世界首位。[0003]鎂合金雙輥鑄軋技術(shù)以其短流程、低能耗的特點(diǎn)越來(lái)越多的受到人們的重視，使之成為了當(dāng)前冶金行業(yè)的主要研究方向之一，將凝固與成形融為一體，把鑄造與壓力加工合二為一，利于簡(jiǎn)化工序、縮短流程、節(jié)省能源，同時(shí)在凝固過(guò)程中施加變形也是金屬近終成形過(guò)程的有效途徑。雙輥鑄軋法特點(diǎn)決定了其生產(chǎn)具有特殊性能產(chǎn)品可能性，可以極大地縮短現(xiàn)行變形鎂板帶材生產(chǎn)的工藝流程，降低制造成本，解決推廣應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸環(huán)節(jié)， 引領(lǐng)變形鎂板帶材生產(chǎn)方式的一次革命，實(shí)現(xiàn)變形鎂合金推廣應(yīng)用的新突破。對(duì)鎂合金的大量工業(yè)化生產(chǎn)具有深遠(yuǎn)意義和巨大現(xiàn)實(shí)利益。[0004]目前鎂合金板材生產(chǎn)大都采用半連續(xù)鑄造和軋制的方法，生產(chǎn)成本高，成材率低， 絕大多數(shù)的連續(xù)鑄軋技術(shù)也都借鑒了鋁合金鑄軋技術(shù)，采用硅酸鋁材料作為制作鑄嘴的原料。但是金屬鎂活潑的化學(xué)性質(zhì)決定了鎂合金熔體可與硅酸鋁發(fā)生劇烈反應(yīng)，把鋁從其 中置換出來(lái)，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，在鑄嘴內(nèi)部涂氮化硼并進(jìn)行燒結(jié)，在此基礎(chǔ)上在鑄嘴內(nèi)壁再粘貼石墨紙，防止鎂合金熔體與硅酸鋁接觸而反應(yīng)。但是，由于鎂合金鑄軋工藝是連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程，而硅酸鋁表面的氮化硼涂層在高溫條件下由于與硅酸鋁的膨脹系數(shù)不一致，在生產(chǎn)一定時(shí)間后產(chǎn)生裂紋，鎂合金熔體很容易進(jìn)入硅酸鋁基體而產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，在短短一分鐘時(shí)間內(nèi)就可以使鑄嘴漏鎂合金熔體導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。除此之外，由于硅酸鋁鑄嘴材料為絕好保溫材料，且正常的鑄軋速度較低，鎂合金在鑄軋凝固過(guò)程中合金元素往中心偏聚，造成中心偏析，嚴(yán)重影響鑄軋坯料的質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備， 連續(xù)鑄軋出的鎂合金板材質(zhì)量得到顯著提高。[0006]本實(shí)用新型的鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備，包括鑄軋輥和澆鑄嘴子，鑄軋輥內(nèi)部通入冷卻水，澆鑄嘴子上設(shè)有澆注口，其特征在于澆鑄嘴子采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄嘴子前端設(shè)有兩塊石墨板，澆鑄嘴子內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲，石墨板與鑄軋輥接觸連接；[0007]所述的兩塊石墨板之間的流道深度彡8mm ；[0008]所述的兩塊石墨板與鑄軋棍接觸處的最大距離為20 32mm。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的特點(diǎn)及其有益效果是[0010]I.采用與鎂合金熔體不發(fā)生反應(yīng)的石墨板材和鑄鐵材料作為鑄嘴材料，利用石墨的潤(rùn)滑作用防止鑄軋輥被磨損，高純石墨板對(duì)鑄軋輥進(jìn)行接觸式涂抹，防止鑄軋輥表面的粘接;[0011]2.由于石墨具有一定的導(dǎo)熱作用，具有對(duì)鎂合金熔體進(jìn)行預(yù)降溫的作用，因此需要對(duì)鑄嘴進(jìn)行預(yù)熱，使鑄嘴溫度達(dá)到或接近鎂合金熔體的澆注溫度，防止鎂合金熔體在流經(jīng)鑄嘴時(shí)在鑄嘴內(nèi)凝固；[0012]3.鋁合金鑄軋中鑄嘴與鑄軋輥留有O. 5_的空隙，而本實(shí)用新型鑄嘴前沿的石墨與鑄軋輥接觸并磨合，防止鎂合金熔體與空氣接觸，避免鎂合金的氧化；[0013]4.普通鑄軋的鑄軋區(qū)長(zhǎng)度為3(T50mm，而本鑄軋?jiān)O(shè)備的鑄軋區(qū)長(zhǎng)度7(Tl20mm，大幅度提高鑄軋輥的冷卻作用，從而鑄軋速度從普通鑄軋的O. 8^1m/min提高到2. 5^3. 8m/ min，提高了生產(chǎn)效率，更是細(xì)化了鎂合金鑄軋坯料內(nèi)部組織；[0014]5.由于石墨板具有導(dǎo)熱和降低鎂合金熔體溫度的作用，鎂合金熔體在進(jìn)入鑄軋區(qū)時(shí)溫度已經(jīng)接近凝點(diǎn)，同時(shí)鑄軋區(qū)很長(zhǎng)，快速的冷卻作用使得鎂合金中合金元素在凝固過(guò)程中來(lái)不及充分傳質(zhì)，使得合金元素分布比較慢鑄軋速度的分布更加均勻，中心偏析明顯減弱甚至消失，從而大幅度提高了鎂合金板材的質(zhì)量。


[0015]圖I為本實(shí)用新型采用的鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，其中I鑄軋輥，2澆鑄嘴子，3石墨板,4燒注口，5加熱·電阻絲。
具體實(shí)施方式
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí)施例[0017]實(shí)施例I :制備的鎂合金為鎂鋁錳系列鎂合金MB1，采用的鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備， 包括鑄軋輥I和澆鑄嘴子2，鑄軋輥I內(nèi)部通入冷卻水，澆鑄嘴子2上設(shè)有澆注口 4，其特征在于澆鑄嘴子2采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄嘴子2前端設(shè)有兩塊石墨板3，澆鑄嘴子2內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲5,石墨板3與鑄軋棍I接觸連接，兩塊石墨板之間的流道深度為8mm,兩塊石墨板與鑄軋輥接觸處的最大距離為20mm ；[0018]鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備的使用方法首先進(jìn)行鎂合金MBl熔煉，熔煉溫度比合金的液相線(xiàn)溫度高40°C，然后采用吹氬氣方法除去空氣，當(dāng)鎂合金熔體從熔煉爐轉(zhuǎn)移到中間包和中間包轉(zhuǎn)移到鑄嘴過(guò)程中采用碳過(guò)濾夾雜和渣，然后對(duì)鎂合金熔體進(jìn)行澆注，對(duì)鑄軋嘴子預(yù)熱到700°溫度后進(jìn)行軋制，鑄軋參數(shù)為鑄軋溫度700°，鑄軋速度2. 5米/分，鑄軋區(qū)長(zhǎng)度70mm，然后進(jìn)行溫軋，溫軋溫度為200°C，每道次壓下量為15%，總壓下量40%，最后進(jìn)行退火，退火溫度為250°C，退火時(shí)間I小時(shí)；[0019]制備的鎂合金延伸率在20%，屈服強(qiáng)度在150MPa，抗拉強(qiáng)度在235MPa。[0020]實(shí)施例2 :制備的鎂合金為鎂鋁錳系列鎂合金MB3，采用的鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備， 包括鑄軋輥I和澆鑄嘴子2，鑄軋輥I內(nèi)部通入冷卻水，澆鑄嘴子2上設(shè)有澆注口 4，其特征在于澆鑄嘴子2采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄嘴子2前端設(shè)有兩塊石墨板3，澆鑄嘴子2內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲5,石墨板3與鑄軋棍I接觸連接，兩塊石墨板之間的流道深度為IOmm,兩塊石墨板與鑄軋輥接觸處的最大距離為32mm ；[0021]鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備的使用方法首先進(jìn)行鎂合金MB3熔煉，熔煉溫度比合金的液相線(xiàn)溫度高60°C，然后采用吹氬氣方法除去空氣，當(dāng)鎂合金熔體從熔煉爐轉(zhuǎn)移到中間包和中間包轉(zhuǎn)移到鑄嘴過(guò)程中采用氧化鋁過(guò)濾夾雜和渣，然后對(duì)鎂合金熔體進(jìn)行澆注，對(duì)鑄軋嘴子預(yù)熱到750°溫度后進(jìn)行軋制，鑄軋參數(shù)為鑄軋溫度750°，鑄軋速度3. 8米/分， 鑄軋區(qū)長(zhǎng)度120mm，然后進(jìn)行溫軋，溫軋溫度為220°C，每道次壓下量為15%，總壓下量35%， 最后進(jìn)行退火，退火溫度為350°C，退火時(shí)間6小時(shí)；[0022]制備的鎂合金延伸率在21%，屈服強(qiáng)度在160MPa，抗拉強(qiáng)度在230MPa。[0023]實(shí)施例3 :制備的鎂合金為鎂鋁錳系列鎂合金MB7，采用的鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備， 包括鑄軋輥I和澆鑄嘴子2，鑄軋輥I內(nèi)部通入冷卻水，澆鑄嘴子2上設(shè)有澆注口 4，其特征在于澆鑄嘴子2采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄嘴子2前端設(shè)有兩塊石墨板3，澆鑄嘴子2內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲5,石墨板3與鑄軋棍I接觸連接，兩塊石墨板之間的流道深度9mm,兩塊石墨板與鑄軋輥接觸處的最大距離為25mm ；[0024]鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備的使用方法首先進(jìn)行鎂合金MB7熔煉，熔煉溫度比合金的液相線(xiàn)溫度高50°C，然后采用吹氬氣方法除去空氣，當(dāng)鎂合金熔體從熔煉爐轉(zhuǎn)移到中間包和中間包轉(zhuǎn)移到鑄嘴過(guò)程中采用不銹鋼絲網(wǎng)過(guò)濾夾雜和渣，然后對(duì)鎂合金熔體進(jìn)行澆注， 對(duì)鑄軋嘴子預(yù)熱到720°溫度后進(jìn)行軋制，鑄軋參數(shù)為鑄軋溫度720°，鑄軋速度3. O米 /分，鑄軋區(qū)長(zhǎng)度100mm，然后進(jìn)行溫軋，溫軋溫度為210°C，每道次壓下量為15%，總壓下量 38%，最后進(jìn)行退火，退火溫度為300°C，退火時(shí)間3小時(shí)；[0025]制備的鎂合金延伸率在20%，屈服強(qiáng)度在155MPa，抗拉強(qiáng)度在240MPa。
權(quán)利要求1.一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備，包括鑄軋棍和燒鑄嘴子，鑄軋棍內(nèi)部通入冷卻水，燒鑄嘴子上設(shè)有澆注口，其特征在于澆鑄嘴子采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄嘴子前端設(shè)有兩塊石墨板，澆鑄嘴子內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲，石墨板與鑄軋輥接觸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備，其特征在于所述的兩塊石墨板之間的流道深度彡8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備，其特征在于所述的兩塊石墨板與鑄軋輥接觸處的最大距離為20 32mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及合金制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備。本實(shí)用新型的鎂合金板材鑄軋?jiān)O(shè)備，包括鑄軋輥和澆鑄嘴子，鑄軋輥內(nèi)部通入冷卻水，澆鑄嘴子上設(shè)有澆注口，澆鑄嘴子采用鑄鐵材質(zhì)，澆鑄嘴子前端設(shè)有兩塊石墨板，澆鑄嘴子內(nèi)部設(shè)有加熱電阻絲，石墨板與鑄軋輥接觸連接。兩塊石墨板之間的流道深度≥8mm。兩塊石墨板與鑄軋輥接觸處的最大距離為20～32mm。本實(shí)用新型設(shè)備制備出的鎂合金板材質(zhì)量得到顯著提高。
文檔編號(hào)B22D11/06GK202725609SQ20122024932
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者許光明, 崔建忠 申請(qǐng)人:東北大學(xué)