镁铝复合板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及镁铝复合板的制备技术领域，具体而言，涉及镁铝复合板及其制备方法。镁铝复合板的制备方法包括：将含有至少3层板层的复合板坯进行预轧制，使得所述复合板坯的变形量为20

【技术实现步骤摘要】
镁铝复合板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及镁铝复合板的制备
，具体而言，涉及镁铝复合板及其制备方法。

技术介绍

[0002]镁合金是最具应用潜力的轻量化材料，其具有资源极为丰富，比强度高，环境友好，而且还具有良好的阻尼性能、电磁屏蔽性能和生物相容性等优点。其已开始在汽车和军工等行业实现部分规模化应用。但镁合金也为存在塑性成形能力低、刚度不够、耐蚀性差和绝对强度较低等问题，继而极大程度限制其规模化的应用。铝合金是目前工业生产中应用最为广泛的有色金属结构材料，具有密度低、成形性好、强度高和耐腐蚀性优异等特点。镁铝复合材料兼具镁合金和铝合金两种金属的自身优势，能够获得比单一材料更为优异的综合性能，在航空航天、汽车和交通运输等领域具有广阔的应用前景，目前已成为国内外轻金属领域的研究热点。
[0003]传统的镁/铝复合板的制备方法主要包括复合挤压法、轧制复合法和扩散焊接法等。由于轧制复合具有较高的生产效率，容易实现大规模的工业化生产，是目前发展最为迅速、应用最为广泛的一种生产镁/铝复合板的方法。细晶强化是目前改善材料强度和塑性最有效的手段，通过大变形有利于细化组织，提高材料的力学性能。然而目前利用大变形轧制制备镁/铝复合板鲜有报道，主要原因是单道次大变形量轧制(≥60％)难以咬入，以及大变形量轧制会极大增加复合板产生裂纹的风险。此外，由于镁合金板材在轧制后极易形成强烈的基面织构，致使轧制板材沿着轧制方向和横向方向具有明显的力学性能各向异性，通常沿着轧制方向上的力学性能显著低于横向方向。因此，如何低成本制备轧向和横向两个方向都具有高性能的镁/铝复合板成为国内外学者研究重点。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供镁铝复合板及其制备方法。该制备方法能够低成本制备得到高性能的镁铝复合板，使得镁铝复合板横向和轧向的抗拉强度均能达到280MPa以上，屈服强度均能达到250MPa以上，且延伸率也均能达到18％以上。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种镁铝复合板的制备方法，包括：将含有至少3层板层的复合板坯进行预轧制，使得所述复合板坯的变形量为20
‑
30％，而后立即进行一道次轧制成形，使得所述复合板坯的变形量为60
‑
80％，其中，所述复合板坯是将镁板和铝板按照铝
‑
镁
‑
铝的顺序交替叠放并固定得到。
[0008]在可选的实施方式中，所述复合板坯中板层的层数为奇数。
[0009]在可选的实施方式中，所述复合板坯中板层的层数为3层、5层或7层。
[0010]在可选的实施方式中，所述复合板坯中所有所述铝板的厚度与所有所述镁板的厚
度比为1：2～6。
[0011]在可选的实施方式中，所述镁板选用Mg
‑
Al
‑
Zn系变形镁合金板材，所诉铝板选用5000系或6000系铝合金板材。
[0012]在可选的实施方式中，整个轧制过程的轧制温度为350
‑
450℃，整个轧制过程的保温时间为5
‑
45分钟。
[0013]在可选的实施方式中，整个轧制过程的轧制速率为2
‑
5m/min。
[0014]在可选的实施方式中，包括：一道次轧制成形后，进行冷却，优选地，冷却采用水冷。
[0015]第二方面，本专利技术提供一种镁铝复合板，其通过前述实施方式任一项所述的镁铝复合板的制备方法制备得到。
[0016]在可选的实施方式中，所述镁铝复合板的横向和轧向的抗拉强度均为280
‑
320MPa，屈服强度均为250
‑
280MPa，延伸率均为18
‑
28％。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术实施例通过采用特定方式设置铝板和镁板形成复合板坯，而后再预轧制，使得复合板坯产生较小变形量，再一道次轧制使得复合板坯产生大变形量，继而改善复合板坯在一道次轧制过程的咬入，利于细化复合板中镁组元和铝组元的晶粒尺寸，有效抑制镁/铝金属间化合物的形成，显著地弱化复合板的基面织构强度，在轧向和横向两个方向上都具有较高的强度及良好的延伸率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例1制备得到的镁铝复合板与原始镁、铝板材的拉伸力学曲线图。
[0020]图2为本专利技术实施例1制备得到的镁铝复合板中镁组元与原始镁板的EBSD织构图。
[0021]图3为本专利技术实施例1制备得到的镁铝复合板中镁组元与原始镁板的EBSD晶粒分布图。
[0022]图4为本专利技术实施例1制备得到的镁铝复合板界面处的SEM图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0024]本专利技术实施例提供一种镁铝复合板的制备方法，包括：将镁板和铝板按照铝
‑
镁
‑
铝的顺序叠放并固定形成含有至少3层板层的复合板坯，复合板坯中板层的层数为奇数，例如可以为3层、5层、7层或者其他奇数层。
[0025]且镁板和铝板采用铝
‑
镁
‑
铝的顺序叠放，使得复合板坯的两外侧为铝板，能够保
证镁铝复合板的形成。若更改镁板和铝板的叠放顺序，例如改为镁板
‑
铝板
‑
镁板，即复合板坯的两外侧为镁板，则在后续轧制过程中复合板坯容易破裂，继而导致镁铝复合板不能成功制备。主要原因是镁板的变形量有限，无法到达后续60
‑
80％的变形量，在此变形量范围内，镁板已经发生破裂，继而导致采用镁板
‑
铝板
‑
镁板方式叠放的复合板坯破裂。
[0026]其中，镁板选用Mg
‑
Al
‑
Zn系变形镁合金板材，所诉铝板选用5000系或6000系铝合金板材。也可以采用现有技术中的其他镁板和铝板，只要能够满足本专利技术实施例的技术方案和要求即可，只是本专利技术实施例采用上述镁板和铝板更有利于后续的预轧制和一道次轧制，有利于镁铝复合板的形成。
[0027]进一步地，复合板坯中所有所述铝板的厚度与所有所述镁板的厚度比为1：2
‑
1：6。限定复合板坯中所有镁板和所有铝板的厚度比有利于后续轧制的进行，有利于提升镁铝复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镁铝复合板的制备方法，其特征在于，包括：将含有至少3层板层的复合板坯进行预轧制，使得所述复合板坯的变形量为20
‑
30％，而后立即进行一道次轧制成形，使得所述复合板坯的变形量为60
‑
80％，其中，所述复合板坯是将镁板和铝板按照铝
‑
镁
‑
铝的顺序交替叠放并固定得到。2.根据权利要求1所述的镁铝复合板的制备方法，其特征在于，所述复合板坯中板层的层数为奇数。3.根据权利要求2所述的镁铝复合板的制备方法，其特征在于，所述复合板坯中板层的层数为3层、5层或7层。4.根据权利要求1所述的镁铝复合板的制备方法，其特征在于，所述复合板坯中所有所述铝板的厚度与所有所述镁板的厚度比为1：2～6。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的镁铝复合板的制备方法，其特征在于，所述镁板选用Mg
‑
Al
‑
Zn系变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯波，冯晓伟，郑开宏，王娟，潘复生，
申请(专利权)人：广东省科学院新材料研究所，
类型：发明
国别省市：