镁合金板

镁合金板带材（以下简称镁板）具有密度小、比强度高、导热性和屏蔽性能好等优良特性，被称为“21世纪的绿色结构材料”，广泛应用在航空航天、国防军工、交通运输、试验设备、印刷制版、纺织机械及笔记本电脑和智能手机为代表的电子产品等领域[1-3]。由于镁板开发和应用的滞后，因而其国内年产量相比钢铁板带材超亿吨、铝及铝合金板带材超千万吨、铜及铜合金板带材超百万吨、稀有金属的钛及钛合金板带材超万吨的年产量差距较为明显，其年产量基本和稀有难熔金属钼及钼合金板材的年产量相同。镁板的实际年产量和市场供应量不仅与原材料、生产成本、工艺技术、市场需求量、产品质量和价格等因素有关，也与科技和社会发展水平、客户和市场的认知和认可程度、产品的实际深加工技术和现状、装备制造业发展水平等因素息息相关。镁板热轧机的作用主要是针对生产工艺需求进行镁合金铸锭热轧开坯和中厚板成品轧制，进而生产出合格的中间板坯和终成品板材。热轧机的工艺设计理念、机组部件配置、控制精度等装机水平直接决定着镁板产品的力学性能、尺寸公差和表面质量。因而，通过对目前国内外镁板热轧机应用现状、机组组成、工艺特点和设备参数的介绍和分析，进而对专业化的镁板热轧机设计选型和机组配置提出建议就显得尤为重要。新乡-孙苗苗2021-01-0917:20:10常规工艺生产镁带卷的工艺流程示意图1-炉渣；2-废料；3-锭坯加热炉；4-铣面机；5-锭坯锯；6-熔炼/保温炉组；7-重熔用镁锭等；8-4辊可逆式热轧机；9-带卷；11-4辊不可逆式带卷温轧机；12-成品镁合金带卷。常用镁合金的塑性差，远不如铝合金及铜合金那样易加工成形，因为它们的晶体结构为面心立方，道次加工率甚至可达50%。不过，含Li量大于10%的Mg-Li合金也具有体心立方晶格，既有良好的冷、热加工成形性能，还具有超塑性。加热到370℃以上后，由于原子振动振幅增大，使原子多面及次多面差别缩小，使滑移面增加，同时由于恢复及再结晶使合金软化，这些因素的叠加使镁及镁合金在一定温度下也有较大的塑性，若热轧温度≥370℃，M2M、AZ40M、AZ41M、ME20M等镁合金的热轧总加工率可达95%。镁合金的冷轧成形性差，除Mg-Li合金，其他镁合金的道次加工率不宜大于12%，否则会产生严重的裂边，甚至无法轧制。生产镁合金板材时，需进行一次或多次加热的多道次热轧。一般厚板为热轧的，而薄板应进行温轧与冷轧。当前，生产镁合金板、带的主要工艺有：铸锭热轧法、双辊式连续铸轧法、挤压开坯换向轧制法、直接挤压法、哈兹雷特连铸连轧法等。直接挤压法一般只能生产较窄的镁板，同时很难生产薄板，当然用150MN的重型机可以生产1000mm级宽的厚板；用挤压坯生产镁板带仅在于坯料不同，其轧制工艺及精整工艺与铸锭热轧法的相同，但其轧制性能好一些，因此，不再赘述。铸锭热轧法采用铸锭热轧法生产镁厚板与供温/冷轧用的板、带坯料是一种古老的工艺，自有镁板产商业化应用以来，就是采用此种工艺生产的。

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