變形鎂合金板材在電子、通訊、交通、航空航天、國防軍工等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用前景，但目前的應(yīng)用受到很大限制，其產(chǎn)量、用量、合金牌號(hào)均遠(yuǎn)不及鋼鐵及鋁、銅等有色金屬。制約鎂合金板材應(yīng)用發(fā)展的因素很多，主要是鎂合金的室溫塑性變形能力差，軋制板材中存在嚴(yán)重的各向異性；加工工藝技術(shù)不夠成熟，產(chǎn)品性能低，因此，這次年會(huì)上專門對(duì)鎂板加工技術(shù)工藝進(jìn)行交流，進(jìn)一步了解鎂板加工新進(jìn)展，掌握鎂板軋制過程工藝參數(shù)的優(yōu)化對(duì)組織性能的影響規(guī)律，對(duì)促進(jìn)鎂合金板材軋制技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用的發(fā)展是十分有意義的。
　　一、鎂合金板材加工技術(shù)、裝備、基礎(chǔ)研究與產(chǎn)品應(yīng)用的突破性進(jìn)展
　　鎂作為21世紀(jì)新型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料，潛在應(yīng)用領(lǐng)域極其廣闊。近年來，我國一些鎂板加工企業(yè)，研究院所、大專院校，積極開展高性能變形鎂合金板材加工技術(shù)與裝備的研究與應(yīng)用，取得了矚目的成績，出現(xiàn)了可喜的新進(jìn)展：
　　1、寬幅鎂合金板材軋制技術(shù)裝備開發(fā)與生產(chǎn)新進(jìn)展（熱軋開坯+溫軋）
　　1）營口銀河鎂業(yè)鎂合金板材軋制生產(chǎn)線已正式生產(chǎn)、供貨
　　由北方重工集團(tuán)制造，生產(chǎn)線主要由1750mm四輥可逆熱軋機(jī)、450m精整線、1625mm六輥可逆冷軋機(jī)組成。
　?、?建成低頻半連續(xù)鑄造高凈化鎂合金板坯、棒坯生產(chǎn)線：采用東北大學(xué)的低頻電磁連鑄技術(shù)，使合金的鑄態(tài)組織顯著細(xì)化，合金元素的宏觀偏析顯著改善，為后續(xù)加工產(chǎn)品的性能提供了保證。
　?、?主要產(chǎn)品規(guī)格：板坯（最大）厚800mm×寬1250mm×長2000mm、350×530×850mm、300×800×1600mm；棒坯：ф800mm、ф600、ф300、ф150等。10-100mm厚×1500-1600mm寬熱軋中厚板已正式生產(chǎn)、供貨；2.5mm厚×1500mm寬，卷重500Kg薄板已試軋成功。冷軋板厚0.6～1.5mm×1.2～1.5mm寬，卷重：500～1000kg.卷板力學(xué)性能均超過國家標(biāo)準(zhǔn)。見圖1、圖2。
　　圖1 2.5×1500卷重500Kg
　　圖2 大規(guī)格板坯
　?、?實(shí)現(xiàn)了鎂合金板成卷軋制：板材大批量生產(chǎn)的基礎(chǔ)是連軋或成卷軋制。營口銀河在四輥精軋機(jī)上攻破了成卷軋制的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了成卷精軋生產(chǎn)，為批量化生產(chǎn)和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本奠定了基礎(chǔ)。
　　④ 降低了生產(chǎn)成本：要拓展鎂合金板材的應(yīng)用范圍，必須大幅度降低生產(chǎn)成本。營口銀河除注重板坯的品質(zhì)外，還從低成本熱軋開坯軋制、溫精軋制方面，進(jìn)行了板形、表面、精度控制技術(shù)研究，開展了熱軋低溫高速大加工率的軋制試驗(yàn)，熱軋開坯，從厚350mm板坯，反復(fù)軋制到10-12mm厚，中間不需要退火，只需5-8分鐘完成，成材率70%。溫精軋：由厚12mm，一次軋到4mm，寬1500mm道次壓下量近70%，軋制速度：65m/min，成材率85%。突破了寬厚鎂板低成本生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)，優(yōu)化了工藝流程，軋制速度提高了，成材率大大提高了，生產(chǎn)成本降低了，為鎂板規(guī)模化生產(chǎn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。尤其是攻克了成卷軋制技術(shù)，為低成本薄板產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)開發(fā)、為解決中國大量原鎂轉(zhuǎn)變成高技術(shù)含量的鎂合金板材和板材加工制品成為可能。
　　2）西部鈦業(yè)的先進(jìn)大型鎂板軋制裝備其配套設(shè)備
　　大型先進(jìn)的符合鎂合金板材加工的專用軋機(jī)及其相配套的輔助設(shè)備和建立大型鎂板軋制生產(chǎn)線，是實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)鎂合金寬板薄板的產(chǎn)業(yè)化重要條件。2010年，西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司、開始鎂合金板材加工，在目前國內(nèi)鎂板加工領(lǐng)域具有先進(jìn)大型設(shè)備的優(yōu)勢(shì)和豐富的鎂板生產(chǎn)技術(shù)積累。其設(shè)備能力：
　?。?）2800mm四輥可逆熱軋機(jī)：具有高剛度、高功率、高軋制力（5500t）的熱軋線的主體設(shè)備。其配套設(shè)備：
　?、傧冗M(jìn)的可移動(dòng)輥底式電阻加熱爐，在線加熱板坯，在線回爐補(bǔ)溫；
　?、谝簤簭澼伜蛙堓伔侄卫鋮s裝置，可實(shí)現(xiàn)輥型、凸度的調(diào)節(jié)，控制板型；
　?、巯冗M(jìn)的AGC控制系統(tǒng)，減少厚度的同板差和異板差及控制板形；
　?、茉诰€測(cè)溫儀及X-ray測(cè)厚儀，保證軋制溫度和尺寸控制；
　?、菟闹厥绞惠仧岢C直機(jī)，消除熱軋板的單面或雙面波浪彎曲；
　?、薹侄渭?、實(shí)現(xiàn)板材在線剪切。
　　可熱軋產(chǎn)品規(guī)格：δ4-100×800-2600×～Lmm。
　?。?）1780mm六輥可逆冷軋機(jī)：最大軋制力3000t，其配套設(shè)備：
　?、賆-ray測(cè)厚儀；②液壓彎輥；③AGC控制系統(tǒng)；④工作輥橫移串輥裝置實(shí)現(xiàn)軋制過程板形尺寸控制；⑤冷軋機(jī)前配備電阻爐，實(shí)現(xiàn)板材在線加熱和快速補(bǔ)溫，實(shí)現(xiàn)鎂合金薄板的多火次溫軋；⑥依托輥底式電阻爐完成鎂合金板材的退火；⑦依托十三輥矯直機(jī)完成退火后寬幅中厚板余熱矯直；⑧依托二十一輥矯直機(jī)完成寬幅薄板冷矯直；⑨依托磨光機(jī)和臺(tái)灣進(jìn)口的砂光機(jī)完成成品表面處理。
　　西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司從2010年開始鎂合金板材加工，可熱軋產(chǎn)品規(guī)格：（δ4-100×800-2600×～Lmm）?？缮a(chǎn)冷/溫軋產(chǎn)品規(guī)格：（δ0.4-4.0×800～1560×～Lmm）。板材性能分別滿足ASTM B90/B90M-2007和GB/T5154-2010標(biāo)準(zhǔn)要求。其中δ2.5mmAZ31B鎂合金薄板抗拉強(qiáng)度最高達(dá)到400Mpa。
　　2、連續(xù)鑄軋-精軋鎂合金板生產(chǎn)線建成
　　1）實(shí)現(xiàn)了短流程、低成本、高質(zhì)量鎂合金板材批量生產(chǎn)
　　聞喜銀光鎂業(yè)集團(tuán)等三個(gè)單位承擔(dān)的國家科技支撐計(jì)劃“鎂合金板帶坯連續(xù)鑄軋技術(shù)及設(shè)備開發(fā)”專題，2009年1月通過了國家驗(yàn)收。專家給予高度評(píng)價(jià)：
　?、?突破了鎂合金連續(xù)鑄軋流咀優(yōu)化設(shè)計(jì)、金屬液體均勻布流、工藝參數(shù)控制、熔體凈化和異地運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了鎂合金熔煉保溫、異地輸送、雙輥連續(xù)鑄軋、流咀、鑄軋卷取等成套關(guān)鍵設(shè)備，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鎂合金板帶雙輥連續(xù)鑄軋成套裝備和技術(shù)。建成了我國第一條幅寬600mm、厚度0.3-9mm，連續(xù)鑄軋—精軋鎂合金板材生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力達(dá)到3000噸，生產(chǎn)AZ31板材抗拉強(qiáng)度達(dá)到280Mpa，屈服強(qiáng)度230Mpa，伸長率＞25%，專家認(rèn)為，這標(biāo)志著我國鎂合金板材連續(xù)鑄軋技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
　?、?建成了薄板成卷軋制生產(chǎn)線，突破了鎂合金成卷軋制的在線加熱溫度控制、板形控制等關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)了鎂合金板帶材成卷軋制的專用設(shè)備，厚度4mm以下帶坯卷重達(dá)到500Kg以上，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成卷軋制裝備及技術(shù)。已經(jīng)批量生產(chǎn)并應(yīng)用于汽車、筆記本電腦外殼及其它產(chǎn)品上。
　?、?建立了低頻電磁鑄造大規(guī)格板坯、圓錠坯生產(chǎn)線，為鑄軋板材提供了優(yōu)質(zhì)的坯料，保證了鎂合金薄板的高塑性、高強(qiáng)度、沖壓成形性等主要性能明顯提高。
　　聞喜銀光鎂業(yè)集團(tuán)通過鑄軋生產(chǎn)線，不僅培養(yǎng)出一批鎂合金板帶連鑄和精軋的工程技術(shù)人員，而且還形成了以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的研究隊(duì)伍和良性互動(dòng)的創(chuàng)新機(jī)制。不僅注重以市場(chǎng)需求為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了短流程、低成本、高質(zhì)量鎂合金板材的批量生產(chǎn)，產(chǎn)品已經(jīng)銷售到國內(nèi)各地及美國、日本、歐盟等國家，而且又開發(fā)出國防軍工建設(shè)急需的特種薄板，產(chǎn)生了良好社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
　　2）采用雙輥鑄軋方式生產(chǎn)鎂合金薄板完全可以取代傳統(tǒng)軋制鎂薄板
　　洛陽銅加工集團(tuán)是我國“一五”期間建設(shè)的大型國有企業(yè)，除銅加工材外，曾多年采用熱軋開坯—冷溫軋工藝，生產(chǎn)鎂及鎂合金板帶。2005年開始雙輥鑄軋?jiān)囼?yàn)，并在當(dāng)年成功試驗(yàn)出6mm厚、600mm寬的AZ31B鎂合金鑄軋卷，為國內(nèi)首創(chuàng)。2008年洛銅集團(tuán)新成立的洛陽銅麒鎂業(yè)有限公司，繼續(xù)鑄軋?jiān)囼?yàn)，力圖突破工業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸，幾年的試驗(yàn)，成功生產(chǎn)出規(guī)格為6.7×620mm、6.7×1000mm的AZ31B、AZ41M鎂合金鑄軋卷板，最大卷重達(dá)到500Kg，標(biāo)志著洛銅開發(fā)的低成本、短流程鎂鑄軋板生產(chǎn)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。
　　最近，洛銅對(duì)傳統(tǒng)軋制（鑄錠熱軋開坯+溫精軋）與雙輥連續(xù)鑄軋的兩種工藝生產(chǎn)方式，從加工工藝適用范圍、產(chǎn)品的金相組織、力學(xué)性能等方面進(jìn)行了分析比較，數(shù)據(jù)證明，鑄軋是實(shí)現(xiàn)短流程、低成本生產(chǎn)鎂合金板帶材的最有效的方法之一，與傳統(tǒng)工藝比，省去銑面、探傷、鋸切、熱軋、切邊等多道高能耗、高金屬損耗工序，綜合成品率由20%提高到50%以上，制造成本降低30%以上。雙輥鑄軋板坯性能優(yōu)于鑄錠，比熱軋板坯稍差，但經(jīng)過溫軋的薄板與傳統(tǒng)軋制的薄板各項(xiàng)性能一致，達(dá)到了國標(biāo)GB/T5154-2010的技術(shù)要求。洛銅認(rèn)為：采用雙輥連續(xù)鑄軋方式生產(chǎn)鎂合金薄板完全可以取代傳統(tǒng)軋制鎂薄板的生產(chǎn)方式，且在一定范圍內(nèi)比傳統(tǒng)生產(chǎn)方式有更大的加工發(fā)展前景和優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，也認(rèn)為鑄軋技術(shù)適合生產(chǎn)厚度為4mm以下薄板，不適合中厚板的生產(chǎn)。
    3、準(zhǔn)晶鎂合金鑄軋法探索成功
　　近期，聞喜銀光鎂業(yè)集團(tuán)基于鎂合金鑄軋成薄帶的冷卻速度在200-10000℃/S，比鎂合金粉末霧化冷卻速度（100-1000℃/S）高，對(duì)準(zhǔn)晶鎂合金鑄軋法進(jìn)行了工程探索，認(rèn)為鑄軋方法既有可行性，也容易產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)過試驗(yàn)成功獲得了準(zhǔn)晶鎂合金薄板，其抗拉強(qiáng)度為450Mpa，延伸率10。并認(rèn)為，準(zhǔn)晶不同于傳統(tǒng)的晶體結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)晶具有優(yōu)良的電學(xué)性、磁學(xué)性、耐熱性、不粘性和耐蝕性等特點(diǎn)，還具有高硬度、低磨損、低摩擦因數(shù)的性質(zhì)。準(zhǔn)晶的界面能低，容易與α-Mg基體之間形成穩(wěn)定的界面結(jié)合。據(jù)報(bào)導(dǎo)，快速凝固準(zhǔn)晶鎂合金材料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到了935Mpa，比強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Ti-6Al-4V T6合金（抗拉強(qiáng)度1167Mpa），已經(jīng)應(yīng)用在航天器和飛行武器上。
     聞喜銀光用鑄軋—熱擠壓—熱處理相變工藝制備了準(zhǔn)晶相強(qiáng)化鎂合金型材，完成了準(zhǔn)晶強(qiáng)化鎂合金工程化嘗試。