本发明涉及一种用于轧制超薄镁合金板的方法。
背景技术：
镁合金板具有重量轻、减震性好、韧性高、散热性好等特点，而且其还具备电磁波屏蔽等功能，目前已越来越多地应用于航空、通讯、电子及汽车领域。
镁合金传统上被视为一种难以塑性变形、压力加工性能差的金属，变形镁合金加工工艺研究进展相对缓慢，主要原因是变形镁合金的塑性变形能力较差，采用传统的塑性加工技术难以解决这一问题。目前变形镁合金主要通过挤压、轧制、锻造、冲压、弯曲、拉伸等塑性加工方法进行生产，其中型材、管材、棒材主要通过热挤压工艺生产，而板材主要通过热轧工艺来完成，传统的镁合金板带生产工艺采用板块式单片往复轧制：铸锭热轧开坯或挤压开坯得到8-10mm厚的板坯，剪切成1000-3000mm长的单片，再经过热轧、温轧工艺，中间须多次退火，最终得到所需厚度的板材，最后还需要对成品进行退火。
镁合金板材的轧制过程是一个复杂的热力耦合过程。由于镁合金的体积比热容较小，且热导率较大等物理性质，其轧制过程更加复杂，宏观表现为镁合金加热升温和散热降温均较快。温度是镁合金轧制过程中最重要的因素，镁合金变形组织对温度非常敏感。室温下镁合金塑性变形为基面滑移，在一定的轧制温度下棱柱面和锥面等潜在的滑移系被激活，从而大幅度的改善镁合金板材的轧制成型能力。轧制温度需要控制在一定范围之内，如果温度过高，1在实际工业生产过程中消耗能源，产生不必要的浪费；2可能发生二次再结晶导致晶粒长大，影响轧后材料性能；3板材表面氧化严重损害表面质量；4对于薄板的轧制，容易出现软化断裂现象。但如果轧制温度过低，1镁板不能通过动态再结晶细化晶粒，粗大的晶粒组织会存在大量的孪晶；2镁合金板材料容易开裂，材料内部容易存在不均匀变形，同时产生各向异性，对镁板的后续加工非常不利。
温度的控制对轧制镁板非常的重要，利用传统工艺轧制出来的镁板需中间多道次退火，影响轧制效率。
技术实现要素：
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种镁合金超薄板的轧制方法，可以轧制出超薄的镁合金板，并且其抗拉强度、屈服强度及延伸率均较高。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种镁合金超薄板的轧制方法，包括以下步骤：
a.将需要轧制的镁合金板两端夹紧并让镁合金板产生张力；
b.对镁合金板进行在线加热；
c.利用轧辊对镁合金板进行一道次轧制；
d.重复步骤b和步骤c，直至将镁合金板轧制到预设厚度。
作为一种改进，每轧制一个道次后，下一次轧制均为反向轧制。
作为一种改进，每道次的轧制温度均不高于上一道次的轧制温度。采用降温轧制的方式，因为随着道次的增加。镁板越来越薄，若还是按照高温轧制的话，板材特别容易因轧制温度高出现粘辊。且如果温度过高，1在实际工业生产过程中消耗能源，产生不必要的浪费；2可能发生二次再结晶导致晶粒长大，影响轧后材料性能；3板材表面氧化严重损害表面质量；4对于薄板的轧制，容易出现软化断裂现象。
作为上一改进的一种优选，轧制温度从第一道次的350℃逐渐将至最后一道次的170℃。
作为一种改进，镁合金板首道次轧制时，采用10-15%的道次压下率；其余道次采用20－25%的道次压下率。镁合金轧制时的热效应比较大。首道次轧制时，板材温度较高，当道次压下量过大时，合金的热效应很可能使合金温度超过热轧温度范围而恶化制品性能。因此，本改进优先镁合金板首道次的压下量为10－15%。随着板材组织的改善（头道次过后），在设备负荷允许的条件下，应尽可能地增大道次压下量，充分利用合金的高温塑性，增大道次压下量，提高生产效率，本改进优选20－25%。
作为一种改进，镁合金板两端的张力相等，其张力值随道次的增加而减小。本改进通过高强液压张力试验轧机的液压夹具夹镁板两端来建立张力轧制。通过张力传感器和位移传感器可精确控制张力的大小，可根据需要设置前后张力的大小。在轧制过程中，张力的大小设定非常关键，张力太小，显不出张力的优势，板形得不到保证，并会出现镁板跑偏现象。张力过大，会使电机容量增大，增加能耗，还有可能使镁板的宽度变窄甚至使镁板超过塑性变形极限而拉断。因此，必须根据实际情况，正确设计左右张力值。随着道次的增加，轧板的厚度减小，而要保持张应力大小不变或张应力大小保持稳定，因此在设置张力值的时候，会随着道次的增加而减小。
作为上一种改进的一种优选，镁合金板两端的张力从第一道次的5kn逐渐下降到最后一道次的2kn。
作为一种改进，每道次的轧制速率均不低于上一道次的轧制速率。（随着道次的增加，板材的厚度减小，由于镁合金的体积比热容较小，且热导率较大等物理性质，宏观表现为镁合金轧制过程中散热降温均较快。若轧制速率在板材厚度小时还保持上一道次的轧制速度的话，板材容易产生边裂。
作为上一种改进的一种优选，轧制速率从第一道次的0.05m/s逐渐上升至最后一道次的0.16m/s。
本发明的有益之处在于：具有上述步骤的镁合金超薄板轧制方法，对镁合金板进行在线加热并进行轧制，每一道次的轧制温度、轧制速率、以及施加的张力均在不断变化，最终可轧制成0.8mm超薄板。并且该镁合金超薄板在未进行后续热处理的情况下，具有较好的机械性能。
附图说明
图1为用于实施本发明的设备结构示意图。
图中标记：1张力液压缸、2夹钳、3轧制辊、4温度传感器、5电加热装置。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1所示的轧制机是一种实现本发明的设备，包括左右两个相对设置的张力液压缸1，张力液压缸1前端设置有用于夹持镁合金板的夹钳2。还包括一对用于轧制的轧制辊3，以及用于加热镁合金板的加热装置5，以及用于温控的温度传感器4。
轧制的时候包括以下步骤：
a.将需要轧制的镁合金板两端夹紧并让镁合金板产生张力。将镁合金板在轧制机入口侧张力液压缸的夹钳上夹紧，设定轧制辊辊缝为指定开口高度，人工将入口侧张力液压缸缓慢前移，并由操作工辅助，将镁合金板穿过机架，送至出口侧张力液压缸的夹头内夹紧；使两侧张力液压缸产生张力（系统自动建张力），并将镁板移动到一侧的极限位置。
b.对镁合金板进行在线加热；通电加热，通过热电偶对镁板表面的温度检测作为实时温度反馈，由plc控制系统自动调整变压器输出电流进行温度闭环控制，以达到设定的目标温度。
c.利用轧辊对镁合金板进行一道次轧制；自动调整辊缝，在工作辊与镁板接触时产生轧制力，开始低速带载荷压下轧制；在辊缝调整到该道次的设定辊缝后，升速到稳定轧制速度，在轧制到坯料另一端的限位位置自动停止。
d.重复步骤b和步骤c，直至将镁合金板轧制到预设厚度。每轧制一个道次后，下一次轧制均为反向轧制。全部道次轧制完成后，松开任意一侧张力夹钳，由另一侧张力液压缸缓慢将轧制好的镁合金超薄板由辊缝中抽出，松开另一侧夹钳，轧制过程结束。
在轧制过程中，其参数的设置应当遵循以下原则：
1.每道次的轧制温度均不高于上一道次的轧制温度。轧制温度从第一道次的350℃逐渐降至最后一道次的170℃。
2.镁合金板首采用10-15%的道次压下率；其余各道次采用20-25%的道次压下率。
3.镁合金板两端的张力相等，其张力值随道次的增加而减小。镁合金板两端的张力从第一道次的5kn逐渐下降到最后一道次的1kn。
4.每道次的轧制速率均不低于上一道次的轧制速率。轧制速率从第一道次的0.05m/s逐渐上升至最后一道次的0.16m/s。
下面通过一个实施例来解释本发明。
首先利用夹钳夹持住镁合金板两端，两端的张力分别为5kn。然后开启电加热装置，将镁合金板加热至350℃后进行第一道次的轧制。原始板材为4毫米，第一道次轧制辊辊缝为3.7毫米，轧制速率为0.05m/s,压下率11.00%。镁合金板轧制后的厚度为3.56毫米。当然，也可以将压下率设置成10-15%之间，使得轧制后的厚度为3.40-3.60毫米。
第二道次为反向轧制，两端的张力分别为5kn。加热温度为320℃。轧制辊辊缝为2.96毫米，轧制速率为0.06m/s,压下率20%。镁合金板轧制后的厚度为2.8毫米。
第四道次两端张力分别为4kn，加热温度为260℃。轧制辊辊缝为1.89毫米，轧制速率为0.1m/s，压下率25.00%。镁合金板轧制后的厚度为1.42毫米。
第六道次两端张力分别为3kn，加热温度为200℃。轧制辊辊缝为1.21毫米，轧制速率为0.14m/s，压下率21.00%。镁合金板轧制后的厚度为1.1毫米。
第七道次两端张力分别为2kn，加热温度为170℃。轧制辊辊缝为0.96毫米，轧制速率为0.16m/s，压下率22.00%。镁合金板轧制后的厚度为0.80毫米。
最终，镁合金板被轧制成0.8mm厚的超薄板，轧制态镁板的屈服强度为250-280mpa，抗拉强度为340－360mpa。延伸率为15－16%。经过300℃1小时均匀化退火后镁合金板材的性能：屈服强度为180-200mpa，抗拉强度：310-320mpa；延伸率为19－21%。
而传统轧制技术不经过最终退火时，延伸率仅为5%左右。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。