控制含稀土铝镁合金大变形量轧制中形成剪切带的方法技术

本发明专利技术公开一种控制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程形成剪切带的方法，通过在轧制变形前增加锻造变形+退火处理工序，通过合理调控锻造温度（200

【技术实现步骤摘要】
控制含稀土铝镁合金大变形量轧制中形成剪切带的方法


[0001]本专利技术涉及铝合金材料轧制加工领域，特别涉及一种控制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程中形成剪切带的方法。

技术介绍

[0002]在含稀土铝镁合金的大变形量（变形量大于30%）轧制过程中，会形成晶内剪切带，而晶内剪切带的形成是轧制过程中严重影响轧件性能的因素之一。
[0003]请一并结合图1，通过均匀化状态后的含稀土铝镁合金铸锭件的轧制变形金相显微组织研究，从图1中可以看出，当轧制变形量为30%时晶粒变形不明显，但在局部可清晰观察到有变形条带产生，这些变形条带大体上与轧制方向成30 ~ 40
°
方向延伸且只发生在具有特晶体取向的晶粒内部，也称为晶内剪切带，密度较低（图1b）。当轧制变形量增大至 50%后，晶粒塑性变形较为明显，沿轧制方向被拉长，沿轧面法线方向被压扁，呈现典型的“煎饼”状，同时晶内剪切带密度显著增大，并且个别晶内剪切带已经突破晶界阻碍，从一个晶粒内部扩展至临近晶粒内部（图1c）。当轧制变形量增大至 70%，合金发生剧烈塑性变形，由“煎饼”状转变为典型的“纤维”状组织，此时晶内剪切带已演变为贯穿多个晶粒的宏观剪切带，大量宏观剪切带与轧制方向成30 ~ 40
°
在轧制板材纵截面交叉分布（图1d）。
[0004]有鉴于此，有必要研究如何控制和抑制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程形成剪切带。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种控制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程形成剪切带的方法，有效避免合金在大变形量轧制过程中诱发剪切变形形成大量剪切带，显著提高合金轧制板材变形稳定性和组织均匀性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供的一种控制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程形成剪切带的方法，包括步骤：S1，锻造变形：对含稀土铝镁合金铸锭块在200
‑
400℃下进行多向锻造变形，锻造变形速率为 0.2 s
ꢀ‑1，锻造等效应变率为2
‑
8；S2，退火处理：对步骤S1得到的锻件在300
‑
550
°
C温度下进行退火处理，退火时间在0.5
‑
2 h；S3，合金轧制：对步骤S2退火处理后的退火锻件进行冷轧变形得到轧件。
[0007]优选的，所述退火温度在400
‑
500
°
C。
[0008]优选的，所述锻造等效应变率为4
‑
6。
[0009]优选的，所述多向锻造变形包括3
‑
10道次的锻造，每道锻造包括X、Y、Z三个相互垂直方向的一次锻造。
[0010]优选的，所述多向锻造变形包括5
‑
7道次的锻造。
[0011]优选的，一个方向上的每次锻造的变形量在3
‑
10 mm。
[0012]优选的，所述含稀土铝镁合金铸锭块为合金原料在铸造得到的合金铸锭后经均匀化退火处理得到的；所述均匀化退火处理温度在350
‑
380
°
C，退火时间5
‑
8 h，出炉空冷。
[0013]优选的，所述步骤S3中的冷轧变形的变形量小于85%。
[0014]优选的，所述步骤S3中的冷轧变形的变形量在40
‑
70%。
[0015]优选的，所述退火时间在0.8
‑
1.2 h。
[0016]本申请中的控制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程形成剪切带的方法，通过在轧制变形前增加锻造变形+退火处理工序，通过合理调控锻造温度（200
‑
400℃）、锻造等效应变率（2
‑
8）和锻件退火温度（300
°
C
‑
550
°
C），获得最优的合金晶粒尺寸分布和最佳的高/低角度晶界比例，合金锻件在轧制过程中变形较为均匀，轧制变形量为30%和50%时，轧制板材纵截面均未观察到明显的晶内剪切带，当轧制变形量增大至70%，也没有观察到大量的宏观剪切带形成，表明高/低角度晶界混合的混晶组织在轧制过程中对剪切带的形成及演变具有显著的抑制作用，从而有效避免合金在大变形量轧制过程中诱发剪切变形形成大量剪切带，显著提高合金轧制板材变形稳定性和组织均匀性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0018]图1为现有技术中的均匀化处理后的合金轧制金相显微组织演变研究，1a为均匀化处理后的合金的金相显微照片，1b为均匀化处理后的合金轧制变形量为30%的金相显微照片，1c为均匀化处理后的合金轧制变形量为50%的金相显微照片，1d为均匀化处理后的合金轧制变形量为70%的金相显微照片。
[0019]图2为实施例3中经过剧烈塑性变形且基体中存在大量形变亚结构的合金试样在不同温度条件下进行 1 小时的退火处理并进行维氏硬度测试，最终绘制合金的再结晶软化曲线。
[0020]图3为合金锻件经过退火处理后的金相显微组织，3a和3b为不同放大倍率下的合金锻件经过 300
°
C/1h 退火处理后的金相显微组织，3c和3d为不同放大倍率下的合金锻件经过 400
°
C/1h 退火处理后的金相显微组织，3e和3f为不同放大倍率下的合金锻件经过 550
°
C/1h 退火处理后的金相显微组织。
[0021]图4为合金锻件经过400
°
C/1h退火处理后透射电子显微组织。
[0022]图5 合金锻件300
°
C/1h退火后轧制金相显微组织演变。
[0023]图6 合金锻件400
°
C/1h退火后轧制金相显微组织演变。
[0024]图7 合金锻件550
°
C/1h退火后轧制金相显微组织演变。
实施方式
[0025]下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，
都属于本专利技术保护的范围。
[0026]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0027]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]本专利技术的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制含稀土铝镁合金大变形量轧制过程形成剪切带的方法，其特征在于，包括步骤：S1，锻造变形：对含稀土铝镁合金铸锭块在200
‑
400
°
C下进行多向锻造变形，锻造变形速率为0.1
‑
0.3 s
ꢀ‑1，锻造等效应变率为2
‑
8；S2，退火处理：对步骤S1得到的锻件在300
‑
550
°
C温度下进行退火处理，退火时间在0.5
‑
2 h；S3，合金轧制：对步骤S2退火处理后的退火锻件进行冷轧变形得到轧件。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述退火温度在400
‑
500
°
C。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述锻造变形速率为0.2 s
ꢀ‑1，所述锻造等效应变率为4
‑
6。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多向锻造变...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宏锋，韦莉莉，刘淑辉，刘崇宇，秦芳诚，朱家豪，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：