專利名稱：熱軋用鎂合金板的制造方法及鎂合金的熱軋方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以Mg金屬為基材的含有Al、Zn等添加元素的熱軋用鎂合金板的制造方法及鎂合金的熱軋方法。
背景技術(shù)：
由于鎂合金在實(shí)用合金中最輕，而且具有優(yōu)良的重量強(qiáng)度比·重量剛性比，因此常被用來作為電子儀器的框體。以往，作為用于鑄造由鎂合金制成的框體的板材的方法，例如采用將鎂合金熱擠壓成型，再對該成型板材進(jìn)行熱扎的方法。但是，在這種方法中，由于熱擠壓成型時(shí)擠壓的壓力有限，因此所得到的板材的單位重量受到制約。即，不能制造出長薄板，而且，薄板的寬度也受到很大制約，不能供給大寬幅的制品。
作為其它的制造方法，就是通過鑄造制造鑄塊，將鑄塊熱鍛后，再進(jìn)行熱軋(參照特開昭35-6602號(hào)公報(bào))。在這種方法中，之所以在鑄造之后進(jìn)行熱鍛的原因是因?yàn)椴荒軌蛲耆苊忤T造組織中直徑為數(shù)mm的粗大顆粒的存在，因此，在熱軋之前對鑄造組織進(jìn)行破壞的工序是必不可少的。所以，這種方法必須具備熱鍛設(shè)備，且生產(chǎn)成本很高。
如上所述，對于象鎂合金這樣的低融點(diǎn)合金，迄今為止還沒有一種有效的制造方法能夠制造出可以直接供熱軋的內(nèi)部品質(zhì)良好的大型板。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種熱軋用鎂合金板的制造方法及鎂合金的熱軋方法，這種方法不必通過擠壓成型，也不必經(jīng)過熱鍛就可以制作可熱軋的板，因此，不必使用熱鍛設(shè)備，就可在熱軋機(jī)的制造能力范圍內(nèi)、在成本可允許的范圍內(nèi)，擴(kuò)大板材的長度及寬度。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明者進(jìn)行了反復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)通過特定的鑄造條件可避免不良鑄造，由此找到了獲得生產(chǎn)性良好、內(nèi)部質(zhì)量良好的大型鑄塊的方法。而且發(fā)現(xiàn)，通過使用該鑄塊，之后不必經(jīng)過熱鍛工序，可以直接進(jìn)行熱軋，通過橫向軋制，即使在軋制中也可以獲得不會(huì)產(chǎn)生裂紋的良好熱軋卷材。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明具備以下結(jié)構(gòu)。
(1)熱軋用鎂合金板的制造方法，該方法是鑄造鎂合金以獲得厚度為50～300mm的平板型鑄塊的方法，該方法的特征是，在比該鎂合金熔點(diǎn)高50℃～150℃的出爐溫度范圍內(nèi)使該鎂合金的熔融物出爐，在比該鎂合金熔點(diǎn)高30℃～130℃的澆鑄溫度范圍內(nèi)澆鑄該鎂合金的熔融物。
(2)進(jìn)一步限定(1)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，對于平板型鑄塊的厚度，將鑄型板厚設(shè)定為滿足下述公式(1)的鑄型板厚，鑄型板厚(mm)≥1.85×10-4t2+2.98×10-4t+23.6 (1)t平板型鑄塊的厚度(mm)。
(3)進(jìn)一步限定(1)或(2)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，鑄型溫度為50℃～250℃。
(4)進(jìn)一步限定((3)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，鑄型溫度為180℃～220℃。
(5)進(jìn)一步限定(1)～(4)任一項(xiàng)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，澆濤速度為200～3000cm3/sec。
(6)鎂合金的熱軋方法，該方法的特征是，具備對熱軋用鎂合金板沿平板的寬度方向進(jìn)行1～15％的橫向軋制工序，以及在該工序之后沿板厚方向進(jìn)行熱軋的工序。
(7)進(jìn)一步限定(6)所記載的熱軋方法，熱軋工序在熱軋用鎂合金的重結(jié)晶溫度～共晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
(8)進(jìn)一步限定(7)所記載的熱軋方法，熱軋工序在180℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
(9)進(jìn)一步限定(6)～(8)中任一項(xiàng)所記載的熱軋方法，熱軋工序在通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)每一軋道的變薄率在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行，而且，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)進(jìn)行再加熱。
(10)進(jìn)一步限定(6)～(8)中任一項(xiàng)所記載的熱軋方法，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，以300℃～440℃的預(yù)熱溫度對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，而且，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
(11)進(jìn)一步限定(6)～(8)中任一項(xiàng)所記載的熱軋方法，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，以300℃～440℃的預(yù)熱溫度對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，而且，當(dāng)軋制之前的溫度降到300℃以下時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
(12)鎂合金的熱軋方法，該方法的特征是，具備將鎂合金鑄造成厚度為50～300mm的平板型鑄塊的工序，以及不經(jīng)過鍛造直接對該鑄塊進(jìn)行熱扎的工序(13)進(jìn)一步限定(12)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，在將鎂合金鑄造成厚度為50～300mm的平板型鑄塊的工序中，在比該鎂合金熔點(diǎn)高50℃～150℃的出爐溫度范圍內(nèi)使該鎂合金的熔融物出爐，在比該鎂合金熔點(diǎn)高30℃～130℃的澆鑄溫度范圍內(nèi)澆鑄該鎂合金的熔融物。
(14)進(jìn)一步限定(12)或(13)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，在將鎂合金鑄造成厚度為50～300mm的平板型鑄塊的工序中，對于平板型鑄塊的厚度，將鑄型板厚設(shè)定為滿足以下公式(1)的鑄型板厚，鑄型板厚(mm)≥1.85×10-4t2+2.98×10-4t+23.6 (1)t平板的厚度(mm)。
(15)進(jìn)一步限定(12)～(14)中任一項(xiàng)記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，鑄型溫度為50℃～250℃。
(16)進(jìn)一步限定(15)中所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，鑄型溫度為180℃～220℃。
(17)進(jìn)一步限定(12)～(16)中任一項(xiàng)所記載的熱軋用鎂合金板的制造方法，澆鑄速度為200～3000cm3/sec。
(18)進(jìn)一步限定(12)～(17)中任一項(xiàng)所記載的鎂合金的熱軋方法，平板型鑄塊不經(jīng)過熱鍛而進(jìn)行熱軋的工序具備沿?zé)彳堄面V合金板的寬度方向進(jìn)行1～15％的橫向軋制工序，以及之后的沿板厚方向進(jìn)行熱軋的工序。
(19)進(jìn)一步限定(12)～(18)中任一項(xiàng)所記載的鎂合金的熱軋方法，熱軋工序在重結(jié)晶溫度～共晶溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行。
(20)進(jìn)一步限定(12)～(19)中任一項(xiàng)所記載的鎂合金的熱軋方法，熱軋工序在180℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
(21)進(jìn)一步限定(12)～(20)中任一項(xiàng)所記載的鎂合金的熱軋方法，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，每一軋道的變薄率為25％～50％，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)進(jìn)行再加熱。
(22)進(jìn)一步限定(12)～(21)中任一項(xiàng)所記載的鎂合金的熱軋方法，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，在300℃～440℃的預(yù)熱溫度下對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)，在230℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
(23)進(jìn)一步限定(12)～(21)中任一項(xiàng)所記載的鎂合金的熱軋方法，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，在300℃～440℃的預(yù)熱溫度下對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，而且，當(dāng)軋制之前的溫度降到300℃以下時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
雖然在本發(fā)明中，作為對象的鎂合金熔點(diǎn)會(huì)因合金成分而變化，但是一般在650℃左右。由于這種低熔點(diǎn)合金的凝固溫度和鑄型溫度的溫度差較小，因此，若鑄造條件不理想，則會(huì)在鑄造中引起凝固偏析或凝固破裂，從而導(dǎo)致氣體成分釋放或鑄型脫模材料的燒制引起的鑄造表面不良。在本發(fā)明中，作為鑄造條件，應(yīng)控制出爐溫度，鑄模板厚，以避免預(yù)想的鑄造不良。
本發(fā)明通過鑄造鎂合金可以獲得板厚為50～300mm的平板型鑄塊。鎂合金使用含有Al、Zr、Zn等添加元素的伸展用鎂合金(ASTM規(guī)格AZ、ZK系等)。若板厚低于下限，則難以控制與鑄型厚度相關(guān)的凝固時(shí)間，從而難以使熔融物中夾雜的雜質(zhì)浮起并去除。另一方面，板厚高于上限時(shí)，熱軋的成本增高。所以，使鑄塊厚度為50～300mm是最理想的。鑄塊寬度可以根據(jù)鑄型形狀任意設(shè)定。在獲得這樣的鑄塊時(shí)，鑄造之前的出爐溫度要在比該鎂合金熔點(diǎn)高50℃～150℃。如果出爐溫度低于下限，則澆鑄開始時(shí)熔融物的溫度接近凝固點(diǎn)附近，鑄造結(jié)束之前便開始凝固。如果出爐溫度高于上限溫度，不僅冷卻到澆鑄溫度的時(shí)間較長，而且，會(huì)增加添加成分的蒸發(fā)及著火等危險(xiǎn)性。正因?yàn)檫@些理由，才將出爐溫度設(shè)定在上述溫度范圍內(nèi)。雖然澆鑄溫度設(shè)定在比該鎂合金熔點(diǎn)高30℃，但不應(yīng)比該鎂合金熔點(diǎn)高出130℃。低于下限時(shí)，會(huì)造成鑄造不良。另一方面，高于上限時(shí)，得不到合適的凝固速度。因此，應(yīng)將澆鑄溫度設(shè)定在上述范圍。
鑄型的板厚設(shè)定為相對于平板的厚度滿足以下公式的鑄型板厚。
鑄型板厚(mm)≥1.85×10-4t2+2.98×10-4t+23.6 (1)t平板式鑄塊的厚度(mm)根據(jù)平板式鑄塊的厚度通過公式(1)規(guī)定鑄型板厚設(shè)定下限的理由如下。本發(fā)明人經(jīng)過精心研究后發(fā)現(xiàn)，凝固時(shí)間最好是2～30分鐘，凝固時(shí)間低于下限時(shí)，熔融物中浮游的熔渣不能充分去除，超過上限時(shí)，平板中會(huì)產(chǎn)生粗大顆粒。該凝固時(shí)間可以通過調(diào)節(jié)鑄型板厚進(jìn)行控制。通過實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，能夠獲得良好的凝固時(shí)間的鑄型板厚與鑄塊板厚之間具有圖1及公式(1)所示的關(guān)系。如果鑄型板厚低于公式(1)的下限值，則會(huì)造成由于冷卻速度不夠?qū)е碌慕Y(jié)晶粒粗大，由鑄型溫度上升導(dǎo)致脫模材料過燒而造成鑄造表面不良。如果鑄型板厚在下限值以上，即使板厚比該值高得多，也不會(huì)影響本發(fā)明的上述作用效果。
為了防止鑄造表面不良，鑄型的預(yù)熱在鑄型溫度為50℃～250℃的范圍內(nèi)進(jìn)行，最好是在180℃～220℃的范圍內(nèi)進(jìn)行。低于下限時(shí)，難以控制鑄型與熔融物之間界面的冷卻速度，易造成鑄造表面不良。而超過上限時(shí)，則不能獲得合適的冷卻速度。
澆鑄速度與鑄造重量有關(guān)，但如果澆鑄速度太慢則會(huì)引起凝固偏析，太快會(huì)出現(xiàn)液面不整的不良情況，因此應(yīng)在200～3000cm3/sec的范圍內(nèi)。在實(shí)際操作中，以平板的均質(zhì)化為目標(biāo)，將澆鑄時(shí)間控制在2分鐘內(nèi)。
接著，在本發(fā)明中不經(jīng)過熱鍛而進(jìn)行熱軋。本發(fā)明人確認(rèn)在將平板加熱至180℃后進(jìn)行熱軋的情況下，會(huì)發(fā)生卷材的斷裂，另外，在加熱至450℃進(jìn)行熱軋的情況下，會(huì)產(chǎn)生因加熱引起的組織不良。因此，考慮到加熱中的破裂，應(yīng)在該鎂合金的重結(jié)晶溫度以上～共晶點(diǎn)以下的范圍內(nèi)不經(jīng)過熱鍛就進(jìn)行熱軋，最好在180℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行3小時(shí)以上的均質(zhì)化處理。若低于這一溫度范圍，則會(huì)降低生產(chǎn)率，若高于這一溫度范圍，則會(huì)有可能出現(xiàn)偏析。在進(jìn)行均質(zhì)若處理后，為了防止熱軋中的破裂，沿板厚方向在熱軋之前的工序中，立即對平板寬度方向進(jìn)行1～15％的橫向軋制。若軋制率超過上限，則不能預(yù)計(jì)通過展寬軋制達(dá)到最終軋制的增量。若低于下限，則不能發(fā)揮防止破裂的效果。
所謂熱軋，具體說就是在通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，以300℃～440℃的預(yù)熱溫度對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱，或者當(dāng)軋制之前的溫度低于300℃以下時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。再加熱之后，使用剩余的軋道(每一軋道的變薄率為25％～50％)，獲得所希望厚度的熱軋卷材。如果每一軋道的變薄率低于下限25％，將不能通過卷邊進(jìn)行連續(xù)軋制，若高于上限50％，則材料具有破裂的可能。若軋制前溫度低于300℃，則存在材料破裂的危險(xiǎn)性。作為再加熱的條件，熱處理溫度230℃～440℃最好以共晶溫度以下作為上限，而且必須是重結(jié)晶溫度，理想的范圍是400℃～430℃。如果預(yù)熱溫度、再加熱的處理溫度超過了共晶溫度而進(jìn)行熱處理，將導(dǎo)致組織不良，從而嚴(yán)重?fù)p壞加工質(zhì)量。
在實(shí)際操作中，為了使熱軋工序與中間進(jìn)行的再加熱在不同的生產(chǎn)線上進(jìn)行，應(yīng)按以下的方案實(shí)施。由于熱軋中鎂合金板的溫度低于300℃或者總軋制率增高時(shí)，軋制中材料破裂的危險(xiǎn)性會(huì)加大，所以應(yīng)將鎂合金板從軋制機(jī)送到加熱爐。再加熱的目的是首先通過重結(jié)晶獲得由塑性加工形成的變形，因此加熱溫度必須在重結(jié)晶溫度以上。如果僅以重結(jié)晶為目的，那么在盡可能高的溫度下短時(shí)間進(jìn)行最有效。例如，這時(shí)加熱溫度可以是440℃，再加熱的另一個(gè)目的是調(diào)節(jié)材料組織，這時(shí)可以在較短的時(shí)間內(nèi)加熱到軋制所必須的材料溫度(例如，300℃以上)，將材料送到軋制生產(chǎn)線上實(shí)施軋制工序。
這樣，使用本發(fā)明就可以不經(jīng)過熱鍛工序而直接進(jìn)行熱軋，例如，可以生產(chǎn)超過200公斤的鎂合金大型卷材。


圖1表示獲得優(yōu)良平板的平板板厚與鑄型板厚之間的關(guān)系。
圖2表示鑄型形狀，(2A)為正視圖，(2B)為平面圖。
圖3表示獲得優(yōu)良平板的鑄型溫度與澆鑄溫度之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式使用相當(dāng)于AZ21的鎂合金板(厚86mm，寬400mm，長1500mm)的實(shí)施例通過公式(1)求得鑄型1的板厚，使用板厚為25mm的軟鋼板，按圖2進(jìn)行組裝，使導(dǎo)400mm×1500mm的面可以取下。在該鑄型的內(nèi)表面，涂抹了以硅酸鎂為主體的脫模劑，干燥后，用燃燒器加熱到200℃左右。
澆鑄時(shí)以86mm×1500mm的面為上表面進(jìn)行鑄造。通過燃燒爐將鎂合金熔解，在660℃進(jìn)行精煉、并進(jìn)行除氣處理。出爐前加熱到720℃，注入到澆包2中，以690℃進(jìn)行鑄造。鑄造速度為900cm3/sec，鑄造后至完全凝固的時(shí)間為6分鐘。
完全凝固之后對鑄塊表面進(jìn)行處理(66mm厚，400mm寬，1200mm長)，以供熱軋。
鑄造后的平板在惰性保護(hù)氣體中，設(shè)定為430℃進(jìn)行3小時(shí)的均質(zhì)化處理，之后馬上進(jìn)行使寬度從400mm變?yōu)?70mm的寬度軋制，再進(jìn)行每軋道28％的2軋道熱軋，使板厚按照66mm→48mm→35mm的尺寸變化之后進(jìn)行再加熱(設(shè)定為430℃，在惰性保護(hù)氣體中加熱3.5小時(shí))，然后馬上進(jìn)行每軋道35％的5軋道熱軋，使板厚按照35mm→22.5mm→14.5mm→9.5mm→6.2mm→4.0mm的尺寸變化。
通過以上工序獲得的平板鑄塊，沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在直徑超過數(shù)mm的粗大顆粒。此外，在軋制卷材中，也沒有發(fā)生因粗大顆粒引起的裂縫，在寬度方向的邊緣也沒有出現(xiàn)邊部裂紋現(xiàn)象。因此可以確定，使用該方法可以取得良好的軋制效果。
鑄塊板厚選擇的失敗例將20mm厚的鑄塊按與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行熱軋，沿軋制方向產(chǎn)生直角的微縫，并以此為基點(diǎn)出現(xiàn)破裂。其原因是因?yàn)殍T塊板厚不夠，熔融物中的雜質(zhì)沒有充分浮起而造成內(nèi)在缺陷。
鑄型板厚選擇的失敗例以鑄塊板厚為80mm，實(shí)施例1的鑄型板厚為10mm做了實(shí)驗(yàn)。出現(xiàn)冷卻速度及鑄型的冷卻能力不足的情況，產(chǎn)生了粗大顆粒，引起不良鑄造表面。需要對平板鑄塊的表面進(jìn)行數(shù)10mm的磨削加工，此外，在熱軋中出現(xiàn)了破裂。
熱軋的失敗例在實(shí)施例1的條件下，不進(jìn)行鑄塊的寬度軋制而是直接進(jìn)行熱軋，在第3軋道出現(xiàn)30mm的邊部裂紋。
將實(shí)施例1與比較例1～3的生產(chǎn)條件及取得的結(jié)果記錄在表1中。
表1 鎂合金卷材的制造條件1以及結(jié)果
使用了相當(dāng)于AZ21的鎂合金板(厚170mm，寬600mm，長1500mm)的實(shí)施例。
通過公式(1)算出鑄型1的板厚，使用板厚為30mm的軟鋼板，按圖2的形狀進(jìn)行組裝，使得600mm×1500mm的面可以取下。在該鑄型的里面，涂抹了以硅酸鎂為主體的脫模劑，干燥之后，用燃燒器加熱到200℃左右。
澆鑄時(shí)以170mm×1500mm的面為上表面進(jìn)行鑄造。通過燃燒爐將鎂合金熔解，以660℃進(jìn)行精煉、除氣處理。出爐前加熱到720℃，注入到澆包2中，以690℃進(jìn)行鑄造。鑄造速度為1100cm3/sec，鑄造后至完全凝固的時(shí)間為6分鐘。
完全凝固之后對鑄塊表面進(jìn)行處理(66mm厚，400mm寬，1200mm長)，以供熱軋。
鑄造后的平板在惰性保護(hù)氣體中，設(shè)定為430℃進(jìn)行4小時(shí)的均質(zhì)化處理，之后馬上進(jìn)行從580mm到534mm的寬度軋制(8％)，再進(jìn)行每一軋道25～50％的熱軋，使板厚從150mm變?yōu)?7mm，之后進(jìn)行再加熱(設(shè)定為430℃，在惰性保護(hù)氣體中加熱4小時(shí))，然后馬上進(jìn)行每軋道25～50％的熱軋，使板厚從47mm變?yōu)?.0mm。
通過以上工序制得了平板及軋制卷材，在獲得的平板鑄塊中，沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在直徑超過數(shù)mm的粗大顆粒。此外，在軋制后的組織中，也沒有發(fā)生因粗大顆粒引起的裂縫，在寬幅方向的邊緣也沒有出現(xiàn)邊部裂紋現(xiàn)象。因此可以確認(rèn)，使用該方法可以取得良好的軋制效果。
鑄型預(yù)熱溫度及澆鑄溫度選擇的失敗例1使用與實(shí)施例2同樣的鑄型，以鑄型溫度為140℃、澆鑄溫度為650℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在鑄造過程中熔融液開始凝固，出現(xiàn)了鑄件皺紋等鑄造表面不良的情況。針對獲得的平板鑄塊的表面缺陷進(jìn)行表面磨削之后，再進(jìn)行熱軋。熱軋時(shí)，在軋制方向出現(xiàn)了由于平板鑄塊的內(nèi)在缺陷導(dǎo)致的直角裂縫。
鑄型預(yù)熱溫度及澆鑄溫度選擇的失敗例2使用與實(shí)施例2同樣的鑄型，以鑄型溫度為275℃、澆鑄溫度為700℃進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。由于鑄造后的凝固速度不合適，因此導(dǎo)致了粘砂等不良鑄造表面。針對獲得的平板鑄塊的表面缺陷進(jìn)行表面磨削之后，再進(jìn)行熱軋。熱軋時(shí)，在軋制方向出現(xiàn)了由于平板鑄塊的內(nèi)在缺陷導(dǎo)致的直角裂縫。
鑄型預(yù)熱溫度及澆鑄溫度選擇的失敗例3使用與實(shí)施例2同樣的鑄型，以鑄型溫度為275℃、澆鑄溫度為750℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于鑄造后的凝固速度不合適，因此導(dǎo)致結(jié)晶粒粗大。對獲得的平板鑄塊進(jìn)行熱軋時(shí)，出現(xiàn)了裂縫，導(dǎo)致材料斷裂。
將實(shí)施例2與比較例4～6的制造條件及所得的結(jié)果記錄在表2中。
表2 鎂合金卷材的制造條件2以及結(jié)果


使用本發(fā)明可以不經(jīng)過熱鍛工序而直接進(jìn)行熱軋，例如，可以制造超過200公斤的鎂合金大型卷材。
權(quán)利要求
1.熱軋用鎂合金板的制造方法，該方法是鑄造鎂合金以獲得厚度為50～300mm的平板型鑄塊的方法，其特征在于，在比該鎂合金熔點(diǎn)高50℃～150℃的出爐溫度范圍內(nèi)使該鎂合金的熔融物出爐，在比該鎂合金熔點(diǎn)高30℃～130℃的澆鑄溫度范圍內(nèi)澆鑄該鎂合金的熔融物。
2.如權(quán)利要求1所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，對于平板型鑄塊的厚度，將鑄型板厚設(shè)定為滿足下述公式(1)的鑄型板厚，鑄型板厚(mm)≥1.85×10-4t2+2.98×10-4t+23.6 (1)t平板型鑄塊的厚度(mm)。
3.如權(quán)利要求1所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，鑄型溫度為50℃～250℃。
4.如權(quán)利要求3所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，鑄型溫度為180℃～220℃。
5.如權(quán)利要求1所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，澆濤速度為200～3000cm3/sec。
6.鎂合金的熱軋方法，其特征在于，具備對熱軋用鎂合金板沿平板的寬度方向進(jìn)行1～15％的橫向軋制工序，以及在該工序之后沿板厚方向進(jìn)行熱軋的工序。
7.如權(quán)利要求6所述的熱軋方法，其特征還在于，熱軋工序在熱軋用鎂合金的重結(jié)晶溫度～共晶溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求7所述的熱軋方法，其特征還在于，熱軋工序在180℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求6所述的熱軋方法，其特征還在于，熱軋工序在通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)每一軋道的變薄率在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行，而且，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)進(jìn)行再加熱。
10.如權(quán)利要求6所述的熱軋方法，其特征還在于，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，以300℃～440℃的預(yù)熱溫度對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，而且，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
11.如權(quán)利要求6所述的熱軋方法，其特征還在于，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，以300℃～440℃的預(yù)熱溫度對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，而且，當(dāng)軋制之前的溫度降到300℃以下時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
12.鎂合金的熱軋方法，其特征在于，具備將鎂合金鑄造成厚度為50～300mm的平板型鑄塊的工序，以及不經(jīng)過鍛造直接對該鑄塊進(jìn)行熱扎的工序。
13.如權(quán)利要求12所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，在將鎂合金鑄造成厚度為50～300mm的平板型鑄塊的工序中，在比該鎂合金熔點(diǎn)高50℃～150℃的出爐溫度范圍內(nèi)使該鎂合金的熔融物出爐，在比該鎂合金熔點(diǎn)高30℃～130℃的澆鑄溫度范圍內(nèi)澆鑄該鎂合金的熔融物。
14.如權(quán)利要求12所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，在將鎂合金鑄造成厚度為50～300mm的平板型鑄塊的工序中，對于平板型鑄塊的厚度，將鑄型板厚設(shè)定為滿足以下公式(1)的鑄型板厚，鑄型板厚(mm)≥1.85×10-4t2+2.98×10-4t+23.6 (1)t平板的厚度(mm)。
15.如權(quán)利要求12所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，鑄型溫度為50℃～250℃。
16.如權(quán)利要求15所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，鑄型溫度為180℃～220℃。
17.如權(quán)利要求12所述的熱軋用鎂合金板的制造方法，其特征還在于，澆鑄速度為200～3000cm3/sec。
18.如權(quán)利要求12所述的鎂合金的熱軋方法，其特征還在于，平板型鑄塊不經(jīng)過熱鍛而進(jìn)行熱軋的工序具備沿?zé)彳堄面V合金板的寬度方向進(jìn)行1～15％的橫向軋制的工序，以及之后的沿板厚方向進(jìn)行熱軋的工序。
19.如權(quán)利要求12所述的鎂合金的熱軋方法，其特征還在于，熱軋工序在重結(jié)晶溫度～共晶溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求12所述的鎂合金的熱軋方法，其特征還在于，熱軋工序在180℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
21.如權(quán)利要求12所述的鎂合金的熱軋方法，其特征還在于，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，每一軋道的變薄率為25％～50％，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)進(jìn)行再加熱。
22.如權(quán)利要求12所述的鎂合金的熱軋方法，其特征還在于，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，在300℃～440℃的預(yù)熱溫度下對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，當(dāng)總變薄率超過60％時(shí)，在230℃～440℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
23.如權(quán)利要求12所述的鎂合金的熱軋方法，其特征還在于，在熱軋工序通過多個(gè)軋道使熱軋用鎂合金板變薄以達(dá)到所希望的厚度時(shí)，在300℃～440℃的預(yù)熱溫度下對熱軋用鎂合金板進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后將每一軋道的變薄率控制在25％～50％的范圍內(nèi)進(jìn)行熱軋，而且，當(dāng)軋制之前的溫度降到300℃以下時(shí)，在230℃～440℃的范圍內(nèi)進(jìn)行再加熱。
全文摘要
在比鎂合金熔點(diǎn)高50℃的出爐溫度～比鎂合金熔點(diǎn)高150℃的出爐溫度的范圍內(nèi)，使所述鎂合金的熔融物出爐，在比鎂合金熔點(diǎn)高30℃的澆鑄溫度～比鎂合金熔點(diǎn)高130℃的澆鑄溫度范圍內(nèi)，澆鑄所述鎂合金的熔融物，從而獲得板厚為50～300mm的平板型鑄塊，對這種平板型鑄塊進(jìn)行沿鑄塊寬度方向的1～15％的寬度軋制，在進(jìn)行所述寬度軋制后沿板厚方向進(jìn)行熱軋。
文檔編號(hào)B21B1/46GK1415438SQ0214258
公開日2003年5月7日 申請日期2002年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月19日
發(fā)明者井之口喬彬, 八代利之, 加治屋強(qiáng), 佐藤雅彥 申請人:日本金屬株式會(huì)社