本技术涉及金属复合材料领域,特别是一种高强韧耐腐蚀的铝镁合金板材及其制造方法和应用。该板材由第一铝合金层、中间镁合金层和第二铝合金层依次层叠构成,具有优异的强度、韧性和耐腐蚀性。
背景技术
铝合金和镁合金因具备优异的轻量化特性、较高的比强度以及耐腐蚀性能,在航空航天、汽车制造和海洋工程等领域得到广泛应用。尤其是镁合金,虽然其绝对强度通常不如铝合金,但其比强度(即强度与重量的比值)较高,使其成为需要减重的高性能应用中的理想材料。然而,单一的铝合金或镁合金材料在某些复杂使用环境下,难以同时满足强度、韧性、耐腐蚀性和成形性等多重性能需求。
为了解决这些性能上的不足,铝-镁复合材料逐渐成为研究和应用的热点。通过结合铝和镁两种金属材料,期望能够同时发挥铝合金的耐腐蚀性和镁合金的高比强度。然而,传统的铝-镁复合板材制造方法(如机械叠合、熔合工艺等)在界面结合方面存在显著不足。特别是在加工过程中,铝和镁界面处容易生成脆硬的第二相(如Mg-Al金属间化合物),这会导致界面结合强度下降,并使复合材料的韧性和成形性降低。此外,铝和镁的物理化学特性差异较大,使得它们在高温处理下难以实现良好的冶金结合。现有技术CN109702012、CN109433822、CN110181227中虽然尝试通过添加特定的合金元素、调整铝-镁间结合面结构、优化轧制工艺参数等方式来减少脆硬第二相的生成,提升界面的结合强度,但仍面临技术上的挑战,难以同时兼顾复合材料的强度、韧性、耐蚀性和成形性等多重性能需求。
因此,开发一种能够有效减少铝-镁界面脆硬第二相生成,并提升两者冶金结合强度,同时具备良好综合性能的铝-镁合金复合板材,仍然是当前材料领域的技术难题。
实现思路