一种高塑性镁铝复合板的制备方法技术

本发明专利技术属于材料加工工程技术领域，涉及一种高塑性镁铝复合板的制备方法，首先将镁合金板和铝合金板的板面打磨和清洗，然后将清洗后的铝合金板叠放在基面织构弱的镁合金板面两侧，形成铝‑镁‑铝三明治结构的镁铝原板，最后将叠放好的镁铝原板在200～450℃的温度条件下保温10min以上后在50～250℃的轧辊中进行单道次轧制，镁铝原板的总压下量为30～70％，得到镁铝复合板，采用此方法制备的镁铝复合板的断裂延伸率比采用普通方法制备的镁铝复合板的塑性高一倍以上。

Preparation of a High Plasticity Magnesium-Aluminum Composite Plate

The invention belongs to the field of material processing engineering technology, and relates to a preparation method of high plastic magnesium-aluminium composite plate. First, the surface of magnesium alloy plate and aluminium alloy plate is polished and cleaned, then the cleaned aluminium alloy plate is overlapped on both sides of the surface of magnesium alloy plate with weak texture on the base surface to form a magnesium-aluminium base plate with aluminium-magnesium sandwich structure, and finally the overlapped magnesium-aluminium base plate is 200-450. The total reduction of Mg-Al composite plate is 30-70% and the elongation at break of Mg-Al composite plate prepared by this method is more than twice as high as that of Mg-Al composite plate prepared by common method.

【技术实现步骤摘要】
一种高塑性镁铝复合板的制备方法
本专利技术属于材料加工工程
，涉及一种高塑性镁铝复合板的制备方法。
技术介绍
镁及镁合金是当今最具发展潜力的绿色工程金属材料之一。镁不但是最轻的结构用金属，而且与其他金属结构材料相比，镁和镁合金具有比强度高、比刚度高、阻尼减震性能和电磁屏蔽性能强、能承受较大的冲击振动负荷等特点，因此镁合金被广泛地应用在交通工具、电子工业产品、航空航天等领域，是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三大类金属结构材料。但是在很长一段时间，镁合金的应用发展缓慢。其主要制约因素是镁合金的加工变形能力差、耐腐蚀能力低。镁具有密排六方晶体结构，因此塑性变形能力差，很难加工成板、带、型、棒材。另外，镁元素非常活泼，容易同空气中的氧反应生成氧化镁，而且氧化膜疏松，因此镁合金耐腐蚀能力低，这些都使镁合金的应用受到限制。为了解决上面的问题，各国的科研工作者做了很多的尝试，目前人们非常感兴趣的一种方法是在镁合金表面包覆铝的镁铝复合板制备技术。由于铝合金具有塑性好、耐腐蚀能力强的特点，因此将铝包覆在镁合金的外表面，一方面能够阻止镁合金与环境的腐蚀介质直接接触，给予镁合金有效的腐蚀防护；另一方面在镁合金表面形成负拉应力，减少镁合金在变形过程中表面小裂纹的产生，进而提高镁合金的加工变形能力。目前国内外制备镁铝合金复合板的方法主要包括轧制复合法、累积叠轧复合法、爆炸连接复合法、旋压复合法，以及由这几种方法衍生出来的复合方法。由于镁合金自身的密排六方晶体结构，加上一般的商业镁合金板板面具有很强的基面织构，以及之前的研究者在制备镁铝合金复合板材时没有进行织构选择，致使制备的镁铝复合板塑性较差，极大地限制了其在工业领域的广泛应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术为了解决现有技术制备的镁铝合金复合板由于没有进行织构选择，导致制备的镁铝复合板塑性差，限制其应用的问题，提供一种高塑性镁铝复合板的制备方法。为达到上述目的，本专利技术提供一种高塑性镁铝复合板的制备方法，包括以下步骤：A、将镁合金板和铝合金板的板面进行打磨，使其板面粗糙度Ra≤12.5μm；B、将打磨后镁合金板和铝合金板板面进行清洗，除去板面的金属屑和杂质；C、将清洗后的铝合金板叠放在基面织构弱或没有基面织构的镁合金板面两侧，形成铝-镁-铝三明治结构的镁铝原板；D、将叠放好的镁铝原板置于加热炉中，在200～450℃的温度条件下保温10～120min进行热处理；E、将热处理后的镁铝原板取出后立即放入50～250℃的轧辊中进行单道次轧制，镁铝原板的总压下量为30～70％，得到镁铝复合板。进一步，步骤A中镁合金板为采用挤压或者轧制或者定向凝固方式制得的织构典型的镁合金板。进一步，步骤A中镁合金板为Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Mn、Mg-Ca系列镁合金板或纯镁板，铝合金板为1系、2系、3系、5系、6系、7系、8系铝合金。进一步，步骤A中镁合金板为普通商用AZ31镁合金板，铝合金板为普通商用1050铝合金板。进一步，步骤A选用钢丝刷或者砂纸对镁合金板和铝合金板板面打磨。进一步，步骤A中镁合金板厚度为0.8～5.0mm，铝合金板厚度为0.4～2.0mm。进一步，步骤B先用清水将镁合金板和铝合金板的板面进行冲洗，再用丙酮或无水乙醇溶液对冲洗后的镁合金和铝合金板面进行清洗，最后将镁合金板和铝合金板烘干。进一步，步骤C中铝合金板和镁合金板的厚度比为1∶1～10，叠合后镁铝原板的总厚度小于20mm。进一步，步骤C对于挤压方式获得的镁合金板，基面织构弱的面为ED-ND面和TD-ND面，对于轧制方式获得的镁合金板，基面织构弱的面为RD-ND面和TD-ND面，其中ED为挤压方向，RD为轧制方向，ND为轧制面或者挤压面的法向，TD为镁合金板材的横向。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所公开的高塑性镁铝复合板制备方法，对于镁合金板的复合面进行了选择，选取了镁合金板基面织构弱的一面作为复合面，镁合金织构低的一面与铝合金板的复合效果好，采用此方法制备的镁铝复合板的塑性(断裂延伸率)比采用普通方法制备的镁铝复合板的塑性高一倍以上。原因有两个方面。首先，相对于前人多道次轧制复合、累积叠轧或旋压复合，本专利技术采用镁合金基面织构弱的一面与铝合金单道次复合，该工艺的复合时间短，在镁合金板与铝合金板连接处不产生脆性第二相(如Mg17Al12)或者很少，因此整体的塑性好。此外，基面织构较低的镁合金板在相同条件下更容易变形，在单道次较大压下量下晶粒得到充分细化且不产生微裂纹，从而提高塑性。2、本专利技术所公开的高塑性镁铝复合板制备方法，由于选取镁合金板基面织构弱的一面与铝合金板进行复合，铝合金板与镁合金板接触面组织的细化容易，采用单道次轧制的方式即可有效细化铝合金板与镁合金板接触面的组织，使得铝合金板与镁合金板接触面强度增强，显著提高镁铝复合板的力学性能。同时这种单道次轧制的方式相对于现有技术的多道次轧制，生产效率更高。本专利技术所提出的对镁合金织构进行选择复合的方法可以运用到目前所有的镁铝复合板的制备方法中去。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术实施例1以镁合金板RD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板拉伸曲线图；图2为本专利技术实施例1以镁合金板RD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板金相图；图3为本专利技术实施例2以镁合金板TD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板金相图；图4为本专利技术实施例3以镁合金板RD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板金相图；图5为本专利技术实施例4以镁合金板TD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板金相图；图6为本专利技术实施例5以镁合金板RD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板金相图；图7为本专利技术实施例6以镁合金板TD-ND面为复合面制备的高塑性镁铝复合板金相图。具体实施方式下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1一种高塑性镁铝复合板的制备方法，包括以下步骤：A、用800#砂纸将镁合金板和铝合金板的板面进行打磨，使其板面粗糙度Ra≤12.5μm，其中镁合金板为普通商用AZ31镁合金板，铝合金板为普通商用1050铝合金板，镁合金板采用轧制的方式制得；B、将打磨后镁合金板和铝合金板板面先用清水将镁合金板和铝合金板的板面进行冲洗，再用无水乙醇溶液对冲洗后的镁合金和铝合金板面进行清洗，除去板面的金属屑和杂质，最后将镁合金板和铝合金板烘干；C、将清洗后的铝合金板叠放在基面织构弱的镁合金板面(RD-ND面)两侧，形成铝-镁-铝三明治结构的镁铝原板；D、将叠放好的镁铝原板置于加热炉中，在400℃的温度条件下保温10min进行热处理；E、将热处理后的镁铝原板取出后立即放入200℃的轧辊中进行单道次轧制，镁铝原板的总压下量为65％，得到镁铝复合板，其拉伸曲线如图1所示，金相图如图2所示。实施例2实施例2与实施例1的区别在于，步骤C中将清洗后的铝合金板叠放在基面织构弱的镁合金板面(TD-ND面)两侧，形成铝-镁-铝三明治结构的镁铝原板，最终得到镁铝复合板的金相图如图3所示。实施例3一种高塑性镁铝复合板的制备方法，包括以下步骤：A、用800#砂纸将镁合金板和铝合金板的板面进行打磨，使其板面粗糙度Ra≤12.5μm，其中镁合金板为普通商用AZ31镁合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高塑性镁铝复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将镁合金板和铝合金板的板面进行打磨，使其板面粗糙度Ra≤12.5μm；B、将打磨后镁合金板和铝合金板板面进行清洗，除去板面的金属屑和杂质；C、将清洗后的铝合金板叠放在基面织构弱或者没有基面织构的镁合金板面两侧，形成铝‑镁‑铝三明治结构的镁铝原板；D、将叠放好的镁铝原板置于加热炉中，在200～450℃的温度条件下保温10～120min进行热处理；E、将热处理后的镁铝原板取出后立即放入50～250℃的轧辊中进行单道次轧制，镁铝原板的总压下量为30～70％，得到镁铝复合板。

【技术特征摘要】
1.一种高塑性镁铝复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将镁合金板和铝合金板的板面进行打磨，使其板面粗糙度Ra≤12.5μm；B、将打磨后镁合金板和铝合金板板面进行清洗，除去板面的金属屑和杂质；C、将清洗后的铝合金板叠放在基面织构弱或者没有基面织构的镁合金板面两侧，形成铝-镁-铝三明治结构的镁铝原板；D、将叠放好的镁铝原板置于加热炉中，在200～450℃的温度条件下保温10～120min进行热处理；E、将热处理后的镁铝原板取出后立即放入50～250℃的轧辊中进行单道次轧制，镁铝原板的总压下量为30～70％，得到镁铝复合板。2.如权利要求1所述高塑性镁铝复合板的制备方法，其特征在于，步骤A中镁合金板为采用挤压或者轧制或者定向凝固方式制得的织构典型的镁合金板。3.如权利要求1所述高塑性镁铝复合板的制备方法，其特征在于，步骤A中镁合金板为Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Mn、Mg-Ca系列镁合金板或纯镁板，铝合金板为1系、2系、3系、5系、6系、7系、8系铝合金。4.如权利要求3所述高塑性镁铝复合板的制备方法，其特征在于，步骤A中镁合金板为...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴庆伟，张鹏，郭晓蒙，
申请(专利权)人：重庆科技学院，戴庆伟，
类型：发明
国别省市：重庆,50