镁及镁合金板材的生产工艺流程(一)
镁及镁合金板材的生产工艺流程为:
1、熔炼与铸锭
熔炼包括熔化、合金化、精炼、晶粒细化、过滤等冶金和物理化学过程,通常在反射炉或坩埚炉内进行。镁及镁合金的熔点都在650℃左右,它们极易氧化且随温度的升高而加剧。当温度超过约850℃时,熔体的表面立即燃烧,故熔炼时必须用熔剂覆盖或以保护性气体保护。镁及镁合金在熔融和燃烧状态下遇水、含水(包括结晶水)物质和液态防火介质都可能导致剧烈爆炸,因此,在生产的全过程中注意安全是至关重要的。以隔离空气为主的覆盖熔剂和以提高熔体质量为主的精炼熔剂都是碱金属或碱土金属的氯化物和氟化物。除气(主要是氢)随熔剂精炼进行,也可向熔体中通入活性气体(如氯气)。对凝固时的晶粒粗大倾向,据合金的不同可采取控制熔体温度、向熔体加入微量元素进行变质处理等加以抑制,即晶粒细化(见铸锭晶粒的细化处理)。铸锭通常采用半连续铸锭法。除封闭式铸锭外,流槽和结晶器中裸露的金属,必须用s0:或SF。等气体保护。要科学地确定和控制各项铸造参数,以防止铸锭发生热裂,并降低冷隔深度和减少金属间化合物的形成和聚集。除镁一钇系合金外,铸锭的冷裂倾向小。
2、加热与热轧
铸锭在加热前必须铣面(见有色金属合金锭坯铣面),彻底去除冷隔和偏析物等表面缺陷;合金元素含量高和含锆、钇等的合金还要经均匀化处理(见有色金属合金锭坯均匀化)。铸锭加热时应避免直接热辐射和避免火焰同铝接触,以防局部过热、熔化或燃烧。根据合金的不同加热温度控制在370~510℃范围内。除含锂高的超轻合金有晶型转变外,余者皆为密排六方晶型,塑性差,但变形能力随加热温度的提高和晶粒尺寸的减小而提高,并比立方晶型的金属提高得更快。热轧的总变形量可以达到96%。严格控制终轧温度是保证热加工状态成品板材的力学性能并防止板坯及薄板产生裂纹的重要途径。晶粒粗大的铸锭和厚度较小的热轧成品,有的要进行二
次加热和热轧。热轧要求轧辊保持良好的温度条件。轧辊温度的高低和分布状况能影响轧制的成败。工艺润滑(见塑性加工工艺润滑)不可采用通常的水溶性乳化液,为防止金属粘辊和控制辊型(见辊型控制),可向辊面喷射少量多碳原子的单烷烃水溶液。热轧最小的终了厚度为6~10mm。
3、温轧
温轧又可分为温粗轧和温精轧。温轧要反复进行多次,两次温轧之间应对坯料进行中间加热,加热温度要高于再结晶退火温度。温粗轧的终轧温度一般不低于250℃,总变形量可达65%。随着坯料或成品厚度的减小,加热温度和随后的终轧温度可相应降低。每次温轧的总变形量视合金的不同控制在26%~65%的范围内。轧辊的温度条件也是进行有效轧制的重要保障。因此,充分利用坯料和轧辊的温度条件是十分重要的。工艺润滑可用分子量较小的单烷烃水溶液,也可用煤油等。厚度较薄(如0.5mm)的低成分镁合金还可进行叠轧(见叠轧薄板生产)。为提高板材的表面质量,温粗轧之后,对坯料应进行一次较彻底的清理,最有效的方法是在硝酸溶液中浸洗。
