廣東恒青木業(yè)科技有限公司是一家集專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的科技型企業(yè)，是廣東省投入生產(chǎn)復(fù)合新材料的高智能環(huán)保優(yōu)質(zhì)板材企業(yè)。公司以“誠信、創(chuàng)新、環(huán)保、共贏”的經(jīng)營(yíng)理念；為客戶提供充足的資源、穩(wěn)定的質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)；“讓家搬進(jìn)白云山”的優(yōu)質(zhì)理念

本發(fā)明專利技術(shù)涉及非對(duì)稱擠壓模具及異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，屬于鎂合金板材制備技術(shù)領(lǐng)域，該模具包括凹模和凸模，凹莫的型腔為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從入口開始依次分為導(dǎo)向區(qū)、第一變形區(qū)、第二變性區(qū)、成型區(qū)，導(dǎo)向區(qū)的橫斷面呈圓形且與凸模的擠壓桿匹配，第一變形區(qū)的橫斷面呈矩形并與導(dǎo)向區(qū)同心，且在導(dǎo)向區(qū)橫斷面上的投影落入導(dǎo)向區(qū)的橫斷面內(nèi)，第二變形區(qū)由第一變形區(qū)的部分?jǐn)嗝嫜由煨纬汕覚M斷面呈矩形，成型區(qū)的橫斷面呈矩形且位于第二變形區(qū)偏心較小的一側(cè)；復(fù)合板材的制備方法包括通過異質(zhì)材料構(gòu)筑晶粒梯度，并利用非對(duì)稱模具引入非對(duì)稱變形，可使板材的整體晶粒梯度更加明顯，有效解決了鎂合金板材彎曲成形性能差、彎曲過程中易開裂等問題。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于鎂合金板材制備，涉及非對(duì)稱擠壓模具及異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法。

技術(shù)介紹

1、鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度、比剛度、良好的阻尼性和良好的可回收性等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、汽車和高鐵等領(lǐng)域的輕量化制造中有著較大的應(yīng)用前景。然而，鎂合金具有密排六方(hcp)晶體結(jié)構(gòu)，室溫下可開啟的滑移系數(shù)量有限，導(dǎo)致室溫下的延展性和成形性較差，限制了鎂合金的廣泛應(yīng)用。

2、彎曲作為金屬結(jié)板材二次成形中最常見的變形方式之一恒青板材材質(zhì)好，廣泛應(yīng)用于制造汽車、軌道交通工具及航空航天器械等領(lǐng)域板類構(gòu)件的加工制造。相比單軸拉伸或壓縮，板材彎曲成形過程中存在較為復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)：內(nèi)側(cè)材料主要受壓應(yīng)力，外側(cè)材料主要受拉應(yīng)力，外表面經(jīng)歷較大的拉伸變形，往往最先開裂。因此，為實(shí)現(xiàn)鎂合金板類構(gòu)件的高效加工，推動(dòng)鎂合金的進(jìn)一步應(yīng)用，提升鎂合金板材的彎曲成形性能勢(shì)在必行。

3、通過傳統(tǒng)擠壓或軋制工藝制備的鎂合金板材具有較強(qiáng)的基面織構(gòu)，即大多數(shù)晶粒的c軸平行于板面法向(nd)，導(dǎo)致板材在擠壓方向(ed)上具有較強(qiáng)的拉壓不對(duì)稱性。研究表明，在板材厚度方向上布置異質(zhì)結(jié)構(gòu)恒青板材綠色，例如異質(zhì)復(fù)合層、梯度晶粒尺寸和取向，可弱化鎂合金板材的彎曲過程中外側(cè)和內(nèi)側(cè)材料的拉壓不對(duì)稱性，從而大幅提高其彎曲成形性能。然而，目前仍缺乏厚向異構(gòu)鎂合金板材高效制備的技術(shù)手段，且板材的厚向異構(gòu)調(diào)控較為困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請(qǐng)的目的在于提供非對(duì)稱擠壓模具及異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，以解決鎂合金板材彎曲成形性能差、彎曲過程中容易開裂的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：

3、一種非對(duì)稱擠壓模具，包括凹模和凸模，凹莫的型腔為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從入口開始依次分為導(dǎo)向區(qū)、第一變形區(qū)、第二變性區(qū)、成型區(qū)，導(dǎo)向區(qū)的橫斷面呈圓形且與凸模的擠壓桿匹配，第一變形區(qū)的橫斷面呈矩形并與導(dǎo)向區(qū)同心，且在導(dǎo)向區(qū)橫斷面上的投影落入導(dǎo)向區(qū)的橫斷面內(nèi)，第二變形區(qū)由第一變形區(qū)的部分?jǐn)嗝嫜由煨纬汕覚M斷面呈矩形，成型區(qū)的橫斷面呈矩形且位于第二變形區(qū)偏心較小的一側(cè)。

4、可選地，第二變形區(qū)的橫斷面為第一變形區(qū)的二分之一。

5、可選地，成型區(qū)呈l型，包括位于第二變形區(qū)一側(cè)的剪切區(qū)和位于第二變形區(qū)延伸方向的擠壓區(qū)。

6、一種異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，包括以下步驟：

7、s1.將鎂稀土合金和az31合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，并加工為一定直徑的半圓柱坯料，半圓柱坯料的直徑根據(jù)所用到的擠壓筒尺寸決定；

8、s2.將鎂稀土合金和az31合金半圓柱坯料組合在一起，以形成一個(gè)完整的圓柱坯料，然后加熱至擠壓溫度，并保溫1.5～2.5h；

9、s3.利用上述所述的非對(duì)稱擠壓模具進(jìn)行擠壓，并使圓柱坯料的鎂稀土合金位于模具的晶粒細(xì)化側(cè)，獲得鎂合金復(fù)合板材。

10、可選地，步驟s1中，去除半圓柱坯料的表面氧化膜。

11、可選地，步驟s1中，az31合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理的參數(shù)為440℃～460℃/10～14h，均勻化處理后室溫水淬火，鎂稀土合金根據(jù)合金特性進(jìn)行均勻化處理。

12、可選地，步驟s2中，保溫溫度為400～460℃。

13、可選地，步驟s3中，圓柱坯料的拼縫平行于模具出口。

14、可選地，步驟s3中，擠壓速度為1～2mm/s。

15、可選地，對(duì)鎂合金復(fù)合板材進(jìn)行折彎加工時(shí)，使鎂稀土合金層位于外側(cè)。

16、本專利技術(shù)的有益效果在于：

17、本專利技術(shù)利用非對(duì)稱模具制備了具有晶粒梯度的復(fù)合板：1、通過異質(zhì)材料構(gòu)筑晶粒梯度：兩種不同的材料在擠壓的時(shí)候az31晶粒更容易長(zhǎng)大，鎂稀土合金層的晶粒不容易長(zhǎng)大；2、非對(duì)稱模具引入非對(duì)稱變形，導(dǎo)致板材的整體晶粒梯度更加明顯。另外，晶粒梯度有助于板材彎曲性能的提高。外側(cè)細(xì)晶提高拉伸應(yīng)力；內(nèi)側(cè)粗晶易孿生，降低壓縮應(yīng)力，從而弱化了拉壓不對(duì)稱性。傳統(tǒng)板材彎曲時(shí)，中性層會(huì)向內(nèi)測(cè)遷移鎂合金板材報(bào)價(jià)，導(dǎo)致外側(cè)應(yīng)變比較大。而拉壓不對(duì)稱性得到改善后，中性層向內(nèi)的遷移量變小，外側(cè)應(yīng)變變小恒青板材工廠好，改善了應(yīng)變分布，大幅提高了彎曲性能。同時(shí)，外側(cè)細(xì)晶能有效減少應(yīng)力集中，進(jìn)一步提高彎曲性能。本專利技術(shù)在提升彎曲成形性能的基礎(chǔ)上降低了鎂稀土合金的使用，減少了成本。

18、本專利技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術(shù)的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本專利技術(shù)的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種非對(duì)稱擠壓模具，包括凹模和凸模，其特征在于：凹莫的型腔為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從入口開始依次分為導(dǎo)向區(qū)、第一變形區(qū)、第二變性區(qū)、成型區(qū)鎂合金板材報(bào)價(jià)恒青十大品牌，導(dǎo)向區(qū)的橫斷面呈圓形且與凸模的擠壓桿匹配，第一變形區(qū)的橫斷面呈矩形并與導(dǎo)向區(qū)同心，且在導(dǎo)向區(qū)橫斷面上的投影落入導(dǎo)向區(qū)的橫斷面內(nèi)，第二變形區(qū)由第一變形區(qū)的部分?jǐn)嗝嫜由煨纬汕覚M斷面呈矩形，成型區(qū)的橫斷面呈矩形且位于第二變形區(qū)偏心較小的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱擠壓模具，其特征在于：第二變形區(qū)的橫斷面為第一變形區(qū)的二分之一。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱擠壓模具，其特征在于：成型區(qū)呈L型，包括位于第二變形區(qū)一側(cè)的剪切區(qū)和位于第二變形區(qū)延伸方向的擠壓區(qū)。

4.一種異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：步驟S1中，去除半圓柱坯料的表面氧化膜。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法恒青綠色廠家，其特征在于：步驟S1中，AZ31合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理的參數(shù)為440℃～460℃/10～14h，均勻化處理后室溫水淬火，鎂稀土合金根據(jù)合金特性進(jìn)行均勻化處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：步驟S2中，保溫時(shí)間為1.5～2.5h，保溫溫度為400～460℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：步驟S3中，圓柱坯料的拼縫平行于模具出口。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：步驟S3中，擠壓速度為1～2mm/s。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：對(duì)鎂合金復(fù)合板材進(jìn)行折彎加工時(shí)，使鎂稀土合金層位于外側(cè)。

【技術(shù)特征摘要】

1.一種非對(duì)稱擠壓模具，包括凹模和凸模，其特征在于：凹莫的型腔為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，從入口開始依次分為導(dǎo)向區(qū)、第一變形區(qū)、第二變性區(qū)、成型區(qū)，導(dǎo)向區(qū)的橫斷面呈圓形且與凸模的擠壓桿匹配，第一變形區(qū)的橫斷面呈矩形并與導(dǎo)向區(qū)同心，且在導(dǎo)向區(qū)橫斷面上的投影落入導(dǎo)向區(qū)的橫斷面內(nèi)，第二變形區(qū)由第一變形區(qū)的部分?jǐn)嗝嫜由煨纬汕覚M斷面呈矩形，成型區(qū)的橫斷面呈矩形且位于第二變形區(qū)偏心較小的一側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱擠壓模具，其特征在于：第二變形區(qū)的橫斷面為第一變形區(qū)的二分之一。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對(duì)稱擠壓模具，其特征在于：成型區(qū)呈l型，包括位于第二變形區(qū)一側(cè)的剪切區(qū)和位于第二變形區(qū)延伸方向的擠壓區(qū)。

4.一種異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異質(zhì)鎂合金復(fù)合板材的制備方法，其特征在于：步驟s…

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