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镁合金板材


镁合金熔点低、化学性质活泼,合金的净化是个难题;镁本身的密排六方结构,滑移系少,室温下变形性能差,要得到变形性能好的镁合金板材及板坯,就要经过多道次的轧制,这使得加工成本高昂。这两大关键因素限制了镁合金板材及板坯的推广和普及,目前军工和特殊行业有少量镁合金板材及板坯的应用。镁合金板材及板坯具有密度小、比强度高、电磁屏蔽性好、易于加工、减震性能好的优点,在现代的航空航天、制造业、汽车、电子产品等等诸多领域,尤其是人类对能源和环境非常关注的今天,镁合金板材及板坯受到日益重视,其大量的应用有赖加工技术的进步,这个时间不会太久远。 

目前镁合金板材及板坯与铸件产品的比率为1:5,而待镁合金板材及板坯加工技术和应用市场成熟后,这个比率应该反转,所以,镁合金板材及板坯市场潜力巨大。世界各国有近千个科研机构、几万人,都在为开发镁合金板材及板坯制备技术而工作着。

早在上世纪八十年代,美国道屋公司改造了铝带坯铸扎设备,用来铸轧镁合金板材及板坯。并为此专门设计制造了镁熔体供给设备,还成功轧制出了1.6mm厚的AZ91D镁合金板材。

2000年,德国MgF(蒂森克虏伯钢铁公司下设的镁合金板材厂)开始研究镁板材及板坯的双辊铸轧技术,并得到法国普基公司的配合和技术支持;后来德国的SZMT、GKSS、德国教育与研究部、大众等公司共同开发变形镁合金板材及板坯的制备技术,用于制作汽车门内衬板、汽车用冲压零件等。

 

澳大利亚CSIRO于2000年开始,以降低镁合金板材的制造成本为目地,创造性地开发出了TRC(Twin-roll casting)技术,成功生产出镁合金卷板。后来该技术转让给了镁国家公司。

该技术又先后流传到了日本和韩国。韩国浦项、日本住友轻金属公司(Sumitomo)、三菱轻金属、日本金属等公司也在积极开发镁合金带坯的连续铸轧技术。

在国内,洛铜生产的变形镁合金厚板坯已经批量供给波音公司,其镁合金坯料、轧制技术处于国内领先地位。闻喜与华镁合作建立的双辊异步连铸连轧板材生产线试验成功,此技术是集近年来各方技术的大成者,前途广阔。

 

另外国际国内还有正在研发的技术,比如等通道轧制法、半固态斜坡薄带连铸技术、冷挤压坯轧制、喷射轧制法等等,不一而足,各有千秋。

变形镁合金板材及板坯的特点是:

 原料净化好,板材杂质少,耐腐蚀、抗养化。

经等径角挤压后再铸轧,晶粒被充分破碎、细化,板材塑性好。

生产过程实现交叉换向轧制,消除了各项异性。

同板差小,轧制成卷,利用率高

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