专利摘要

本发明公开了一种强化镁合金的加工方法，包括如下步骤：1）将镁合金坯料放入热处理炉中进行均匀化处理；2）去除镁合金坯料表面的氧化层；清洗镁合金坯料并进行干燥处理；3）将步骤2）得到的镁合金坯料加热至300℃~450℃，保温时间为20~40min；4）热轧镁合金坯料；5）调节装置使得脉冲电源通过接触镁合金板料的2个导电轮形成闭合回路，并调整两滚轮间的圆心距，控制镁合金板料弯曲变形角度；6）将热轧后的镁合金板料进行脉冲电流辅助多次滚轮弯曲变形；7）关闭轧机和脉冲电源；8）将变形后的镁合金板料降低温度。本发明工序简单，操作方便，既能够均匀细化晶粒，又能够弱化织构，提高了镁合金的综合力学性能。

权利要求

1.一种强化镁合金的加工方法，其采用的装置包括两个轧辊、多个滚轮、脉冲电源及两个导电轮，两个轧辊上下布置；多个滚轮布置在两个轧辊的后方，位于两个导电轮之间，滚轮和导电轮轴线与轧辊轴线平行，多个滚轮能够使得镁合金坯料呈S形弯曲；所述的两个导电轮能够与镁合金坯料接触，脉冲电源的正负极分别与两个导电轮连接；

包括如下步骤：

1）将镁合金坯料放入热处理炉中进行均匀化处理；

2）将镁合金坯料表面的氧化层去除；对镁合金坯料清洗并进行干燥处理；

3）将步骤2）得到的镁合金坯料在真空或具有还原性保护气体的条件下，加热至300℃~450℃，保温时间为20~40min；

4）对镁合金坯料进行热轧，热轧出来的镁合金板料绕过多个滚轮后连接牵引机；

5）调节装置使得2个导电轮接触热轧后的镁合金板料形成闭合回路，并调整相邻的两滚轮间的圆心距，控制镁合金板料弯曲变形角度；镁合金板料在牵引机的牵引下，进行脉冲电流辅助多次滚轮弯曲变形；

6）镁合金坯料加工变形完成，轧辊停止转动，关闭脉冲电源；

7）将变形后的镁合金板料降低温度至室温。

2.根据权利要求1所述的强化镁合金的加工方法，步骤1）中镁合金坯料均匀化处理温度为380℃~450℃，保温时间为12~20h，然后水冷至室温；所述镁合金板坯料的厚度为0.5~2mm。

3.根据权利要求1所述的强化镁合金的加工方法，步骤2）中镁合金坯料采用砂纸打磨，去除镁合金坯料表面的氧化层；用超声波清洗机加无水乙醇清洗镁合金坯料，使用风扇或吹风机对镁合金坯料进行干燥处理。

4.根据权利要求1所述的强化镁合金的加工方法，步骤4）中在轧辊表面均匀的喷涂润滑剂，调节轧辊之间的距离控制下压量，下压量为10~35%，轧辊的转速为3~12m/min；所述的滚轮的半径为1~10mm，滚轮宽度比轧制以后的镁合金板料的宽度大。

5.根据权利要求1所述的强化镁合金的加工方法，步骤5）中调节相邻的滚轮之间的间距，控制镁合金坯料的弯曲时角度为30°~150°，牵引机的牵引速度与轧制出料速度保持一致；在滚轮对镁合金板料弯曲之前，用红外线测温仪对镁合金坯料的温度进行测量，镁合金板料的温度保持在300~450℃。

6.根据权利要求1所述的强化镁合金的加工方法，步骤7）中用鼓风机对镁合金板料降温。

说明书

技术领域

本发明属于镁合金加工的技术领域，具体是涉及一种强化镁合金的加工方法。

背景技术

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高等特点，使之成为减重节能和保护环境的首选材料，在电子、通信、交通、航空航天等领域有着广泛的应用前景。但是镁合金是密排六方晶体结构只能提供四个滑移系，无法满足Von-Mises准则所必备的5个独立滑移系的要求。因此，镁合金塑性变形能力差。传统的铸造镁合金已经渐渐无法满足要求，而通过挤压、锻造、轧制等工艺生产的变形镁合金产品具有更高的强度、更好的延展性、更多样化的力学性能。

相关研究表明，轧制作为镁合金塑性加工的重要手段得到了长足的发展。镁合金在轧制变形过程中发生动态再结晶，再结晶产生了新晶粒使材料组织细化，能有效改善镁合金的综合力学性能。但是镁合金轧制变形过程中，由于晶粒的定向流动和转动会发生择优取向，使板材具有较强的织构倾向和各向异性，这限制和约束了镁合金塑性，同时轧制变形的过程中会损失大量的热量，镁合金薄板温度降低，塑性较差导致后面的变形困难，镁合金板轧制时可能会产生裂纹、边裂等问题，V形弯曲和连续弯曲过程能使镁合金均匀细化晶粒，弱化织构，是改变镁合金机械性能和可成形性的有效方法。当弯曲变形过大时，使材料外部承受过大的弯曲应力，易引起材料外部弯曲破裂。在金属塑性变形时施加脉冲电流可显著减小其流变应力并能促进原子扩散，引起应力松弛，协调晶界滑动，有利于再结晶的进行，细化晶粒，可改善组织的均匀性，使镁合金的力学性能得到明显改善；产生焦耳热效应减少散热，防止后续塑性变形能力降低；有效抑制了裂纹的形成和扩散，降低工艺要求、改善成形板料的质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种工序简单，操作方便，既能够均匀细化晶粒，又能够弱化织构，有效的解决镁合金坯料裂纹、边裂等问题，从而提高镁合金的力学性能以及加工成形性能的强化镁合金的加工方法。

一种强化镁合金的加工方法，其采用的装置包括两个轧辊、多个滚轮、脉冲电源及两个导电轮，两个轧辊上下布置；多个滚轮布置在两个轧辊的后方，位于两个导电轮之间，滚轮和导电轮轴线与轧辊轴线平行，多个滚轮能够使得镁合金坯料呈S形弯曲；所述的两个导电轮能够与镁合金坯料接触，脉冲电源的正负极分别与两个导电轮连接；

包括如下步骤：

1）将镁合金坯料放入热处理炉中进行均匀化处理；

2）将镁合金坯料表面的氧化层去除；对镁合金坯料清洗并进行干燥处理；

3）将步骤2）得到的镁合金坯料在真空或具有还原性保护气体的条件下，加热至300℃~450℃，保温时间为20~40min；

4）对镁合金坯料进行热轧，热轧出来的镁合金板料绕过多个滚轮后连接牵引机；

5）调节装置使得2个导电轮接触热轧后的镁合金板料形成闭合回路，并调整相邻的两滚轮间的圆心距，控制镁合金板料弯曲变形角度；镁合金板料在牵引机的牵引下，进行脉冲电流辅助多次滚轮弯曲变形；

6）镁合金坯料加工变形完成，轧辊停止转动，关闭脉冲电源；

7）将变形后的镁合金板料降低温度至室温。

上述的强化镁合金的加工方法中，步骤1）中镁合金坯料均匀化处理温度为380℃~450℃，保温时间为12~20h，然后水冷至室温；所述镁合金板坯料的厚度为0.5~2mm。

上述的强化镁合金的加工方法中，步骤2）中镁合金坯料采用砂纸打磨，去除镁合金坯料表面的氧化层；用超声波清洗机加无水乙醇清洗镁合金坯料，使用风扇或吹风机对镁合金坯料进行干燥处理。

上述的强化镁合金的加工方法中，步骤4）中在轧辊表面均匀的喷涂润滑剂，调节轧辊之间的距离控制下压量，下压量为10~35%，轧辊的转速为3~12m/min；所述的滚轮的半径为1~10mm，滚轮宽度比轧制以后的镁合金薄板的宽度大。

上述的强化镁合金的加工方法中，步骤5）中调节相邻的滚轮之间的间距，控制镁合金坯料的弯曲时角度为30°~150°。牵引机的牵引速度与轧制出料速度保持一致；在滚轮对镁合金板料弯曲之前，用红外线测温仪对镁合金板料的温度进行测量，镁合金板料的温度保持在300~450℃。

上述的强化镁合金的加工方法中，步骤7）中用鼓风机对镁合金板料降温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明在镁合金轧制变形的基础上，进行了脉冲电流辅助多次滚轮弯曲变形，镁合金坯料晶粒组织不断被细化，且其取向相应的不断发生倾转，使基面织构显著弱化,还可有效避免镁合金坯料加工变形过程中的缺陷，从而达到均匀细化晶粒组织、弱化织构、提高力学性能以及改善加工成形性的目的。

2.本发明采用轧制加工变形，使得镁合金坯料能发生动态再结晶，能有效的细化晶粒。

3.本发明加入脉冲电流辅助，可以产生焦耳热效应保持镁合金坯料塑性变形过程中温度保持相较稳定；也能促进金属元素的扩散，克服能量势垒，提高金属原子扩散效率，流动应力降低，有利于恢复和再结晶的进行，可以改善镁合金组织状态，细化晶粒，使镁合金的塑性得到明显改善，有利于后面的变形；同时也可以抑制和修复镁合金板开裂和裂纹,降低工艺要求、改善成形板料的质量。

4. 本发明滚轮弯曲时，镁合金板料随滚轮一起运动并绕滚轮轴承中心点自由转动；牵引机带动镁合金板料沿着滚轮弯曲运动，还起到限制运动方向的作用，使镁合金板料发生不均匀变形，但多个滚轮使得镁合金板料多次连续弯曲变形使镁合金板材各质点累积应变，且累积应变大致相同，能进一步的细化晶粒且促进了织构分布的随机化，使镁合金薄板形成均匀细晶组织的同时也可以有效的弱化织构。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明的加工方法示意图。

图3是本发明的镁合金板料在滚轮处弯曲示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

如图2、3所示，本发明采用的装置包括两个轧辊2、3、五个滚轮5、6、7、8、9、脉冲电源及两个导电轮4、10，两个轧辊2、3上下布置，ψ表示镁合金板料在滚轮中的弯曲角度。五个滚轮5、6、7、8、9布置在两个轧辊2、3的后方，位于导电轮4、导电轮10之间，滚轮和导电轮轴线与轧辊轴线平行，五个滚轮5、6、7、8、9能够使得镁合金板料呈S形弯曲。所述的两个导电轮4、10能够与镁合金板料接触，脉冲电源的正负极分别与导电轮4、10连接。

实施例1

对尺寸为1000mm×50mm×0.5mm的镁合金坯料进行加工，包括如下步骤：

（1）镁合金坯料均匀化热处理：将镁合金坯料1放入热处理炉中，在450℃下保温12h，然后将其取出放入25℃的纯净水中进行水冷至室温。

（2）镁合金坯料表面处理：采用砂纸打磨的方法去除镁合金坯料1表面的氧化皮，然后用超声波清洗机加无水乙醇进行清洗，用吹风机吹干，防止镁合金坯料1表面有杂质。

（3）镁合金坯料预热：将步骤2）得到的镁合金坯料放入真空的马弗炉中，加热升温至300℃，保温40min，使镁合金坯料1内部受热均匀。

（4）热轧：将受热均匀的镁合金坯料1迅速放到轧机上轧制变形，轧辊2、3速度为3m/min，下压量为10%。轧辊表面均匀的喷涂润滑剂。热轧出来的镁合金板料绕过滚轮5、滚轮6后连接牵引机。

（5）调节装置：使得热轧后的镁合金板料与导电轮4和导电轮10接触，使得脉冲电源作用于热轧后的镁合金板料上，滚轮5、滚轮6的宽度均为60mm；2个滚轮5、6的半径均为8mm，调节2个滚轮5、6位置使镁合金薄板1弯曲角度均匀为120°。

（6）脉冲电流处理：调节脉冲电流参数，使镁合金坯料1的温度控制在300℃左右。

（7）2次滚轮弯曲变形：将步骤（6）得到的镁合金坯料1在牵引机的牵拉下，分别在滚轮5、6上进行滚轮弯曲变形，牵引机拉动镁合金的速度与轧制出料速度相同。

（8）镁合金坯料1加工变形完成，轧辊停止转动，关闭脉冲电源；

（9）降温处理：变形处理后的镁合金板料1用鼓风机降温。

实施例2

对尺寸为3000mm×40mm×1mm的镁合金坯料1进行加工，包括如下步骤：

（1）镁合金坯料均匀化热处理：将镁合金坯料1放入热处理炉中，在400℃下保温15h，然后将其取出放入25℃的纯净水中进行水冷至室温。

（2）镁合金坯料表面处理：采用砂纸打磨的方法去除镁合金坯料1表面的氧化皮，然后用超声波清洗机加无水乙醇进行清洗，用吹风机吹干，防止镁合金坯料1表面有杂质。

（3）镁合金坯料预热：将步骤（2）得到的物料放入真空的马弗炉中，加热升温至400℃，保温30min，使镁合金坯料1内部受热均匀。

（4）热轧：将受热均匀的镁合金坯料迅速放到轧机上轧制变形，轧辊2、3速度为8m/min，下压量为20%。轧辊表面均匀的喷涂润滑剂。热轧出来的镁合金板料绕过滚轮5、滚轮6、滚轮7后连接牵引机。

（5）调节装置：使得热轧后的镁合金板料与导电轮4和导电轮10接触，使得脉冲电源作用于热轧后的镁合金板料上，滚轮5、6、7的宽度均为50mm，3个滚轮5、6、7半径分别为8mm、1mm和5mm，调节3个滚轮5、6、7位置使镁合金薄板1弯曲角度分别为150°、30°和90°。

（6）脉冲电流处理：调节脉冲电流参数，使镁合金板料温度保持在400℃左右。

（7）3次滚轮弯曲变形：将步骤（6）得到的镁合金板料在牵引机的牵拉下(牵引机拉动镁合金的速度轧制出料速度相同)，分别在各滚轮5、6、7上进行滚轮弯曲变形。

（8）镁合金坯料1加工变形完成，轧辊停止转动，关闭脉冲电源；

（9）降温处理：变形处理后镁合金板料1用鼓风机降温。

实施例3

对尺寸为5000mm×20mm×2mm的镁合金坯料1加工，包括如下步骤：

（1）镁合金坯料均匀化热处理：将镁合金坯料1放入热处理炉中，在380℃下保温20h，然后将其取出放入25℃的纯净水中进行水冷至室温。

（2）镁合金坯料表面处理：采用砂纸打磨的方法去除镁合金坯料1表面的氧化皮，然后用超声波清洗机加无水乙醇进行清洗，用吹风机吹干，防止镁合金坯料1表面有杂质。

（3）镁合金坯料预热：将步骤（2）得到的物料放入真空的马弗炉中，加热升温至450℃，保温20min，使镁合金坯料1内部受热均匀。

（4）热轧：将受热均匀的镁合金坯料1迅速放到轧机上轧制变形，轧辊2、3速度为12m/min，下压量为35%。轧辊表面均匀的喷涂润滑剂。热轧出来的镁合金板料绕过滚轮5、滚轮6、滚轮7及滚轮8后连接牵引机。

（5）调节装置：使得热轧后的镁合金板料与导电轮4和导电轮10接触，使得脉冲电源作用于热轧后的镁合金板料上，滚轮5、6、7、8的宽度均为30mm，4个滚轮5、6、7、8半径分别为10mm、4mm、5mm和8mm，调节4个滚轮5、6、7、8位置使镁合金坯料1弯曲角度分别为150°、60°、90°和120°。

（6）脉冲电流处理：调节脉冲电流参数，使镁合金板料温度保持在450℃左右。

（7）4次滚轮弯曲变形：将步骤（6）得到的物料在牵引机的牵拉下，依次在各滚轮5、6、7、8上进行的滚轮弯曲变形，牵引机拉动镁合金的速度与轧制出料速度相同。

（8）镁合金坯料1加工变形完成，轧辊停止转动，关闭脉冲电源；

（9）降温处理：变形处理后镁合金板料1用鼓风机降温。

一种强化镁合金的加工方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。