新材料及其应用

本发明属于镁合金加工技术领域，提供了一种粗晶稀土镁合金的短流程预处理和温热成形方法，包括以下步骤：将粗晶稀土镁合金铸锭进行预处理，得到具有梯度组织结构的板材；所述预处理包括依次进行均匀化处理、热挤压和表面超声滚压处理；所述热挤压的挤压比为5~6：1；将所述具有梯度组织结构的板材进行温热成形，得到成形试件。本发明通过采用小挤压比的热挤压以及表面超声滚压加工，制备出具有梯度组织结构的板材，缩短了预处理工艺流程，并且在中温以较快的应变速率实现了热成形。本发明所提供的预处理和温热成形方法具有工艺流程短、工艺简单、材料利用率高、生产效率高、能耗低和成本低的优点。

推动镁合金材料高效加工应用：该方法通过创新的短流程预处理工艺，显著改善粗晶稀土镁合金的成形性能，突破传统镁合金加工效率低的技术瓶颈，为航空航天、轨道交通等领域轻量化部件制造提供更优的材料解决方案。

降低镁合金加工能耗与成本：温热成形工艺结合优化的预处理技术，可减少传统多道次热处理的能源消耗，缩短生产周期，提高材料利用率，为镁合金规模化工业应用创造更大的经济效益。

提升复杂构件成形质量：方法特有的晶粒调控机制能有效改善材料塑性流动性能，实现薄壁复杂构件的高精度成形，减少表面缺陷和残余应力，满足高端装备对镁合金部件日益严格的性能要求。

1.本发明提供了一种粗晶稀土镁合金的短流程预处理和温热成形方法，包括以下步骤：将粗晶稀土镁合金铸锭进行预处理，得到具有梯度组织结构的板材；所述预处理包括依次进行均匀化处理、热挤压和表面超声滚压处理；所述热挤压的挤压比为5 6：1；将所述具~有梯度组织结构的板材进行温热成形，得到成形试件。本发明通过采用小挤压比的热挤压以及表面超声滚压加工，制备出具有梯度组织结构的板材，缩短了预处理工艺流程，并且可以使板材在中温以较快的应变速率实现热成形。实施例的结果显示，本发明提供的短流程预处理方法和温热成形工艺使粗晶稀土镁合金试件表现出61%的延伸率。

2.本发明采用均匀化处理、小挤压比的热挤压以及表面超声滚压加工，制备出具有梯度组织结构的板材，进而实现了板材的温热成形，相比于制备均匀细晶组织（平均晶粒尺寸<10 15μm）的超塑性预处理方式，如大应变量累积的热挤压（挤压比>16：1）或大塑性变形~（等通道转角挤压、累积叠轧等），具有工艺流程短、工艺简单、材料利用率高、生产效率高、能耗低、成本低的优点。

3.本发明中粗晶稀土镁合金经过均匀化处理、热挤压和表面超声滚压处理的预处理‑1工艺获得梯度组织结构之后，在中温（350 400℃）以较快的应变速率（0.1 0.5s ）实现热成~ ~‑形，相比于镁合金超塑性变形（一般需要较高的温度（>400℃）以及较慢的应变速率（≤102 ‑1s）），具有工艺流程短、生产效率高、能耗低、成本低、减少镁合金材料表面氧化的优点。