AZ31镁合金的国内外研究现状(2)
时间:2018-04-23 18:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(1).挤压技术 目前，对AZ31镁合金进行等温挤压的研究比较多。结果表明：通过挤压变形，AZ31镁合金的晶粒得到明显细化，其硬度、强度和伸长率显著提高。挤压技术可分为：大比率挤压、等通道转角挤压、镁合金挤压成形技术等。 1、大比率挤压 大比率挤压的基本原理是通过大的挤压比，使材料在较大的挤压力作用下，可以达到细化晶粒的目的，原因是产生了大塑性变形。不同于一般挤压工艺，大比率挤压的特点是：①挤压工艺可以为一次和多次累积大比率挤压；②挤压比较大，一般大于50:1。Lin等使用大比率挤压工艺对AZ91D镁合金进行了研究，结果表明：使用一次挤压(250-350℃的挤压温度、挤压比为100:1以上)和采用两次挤压(第1次在250-350℃的温度下挤压、挤压比为20:1-50:1；之后进行第2次挤压，在200-300℃温度下挤压，挤压比为3:1-8:1)，都能使初始晶粒为125μm的铸态AZ91D减小至2.5μm。同时，材料细化后在应变速率为1x103s-1并且温度为300℃时，表现出其优异的低温超塑伸长率(1200％)。Lin等还研究了挤压工艺对纯镁和AZ31、AZ61和AZ91等镁合金的影响。他们使用大比率挤压工艺(挤压比为10～166:1)在250～350℃温度下进行挤压，获得了晶粒大小为2～10μm晶粒大小，在250～300℃温度下低温超塑伸长率达1200％的细晶材料，其应变敏感系数为0.42。 2、等通道转角挤压 等通道转角挤压是一种特殊的镁合金挤压成形技术，ECAE挤压模具内有两个截面相等的通道，两通道的外接弧角为ψ,内交角为Φ。挤压时，材料在冲头作用下经过两通道的转角处产生局部大剪切塑性变形。由于材料面积和横截面形状不改变，故多次反复挤压可使各次变形的应变量累积迭加，得到相当大的总应变量。 3、镁合金挤压成形技术 在油压机，镁及镁合金可以通过热挤压和等温挤压的方法制成各种截面形状的结构型材包括棒材、管材，挤压过程与铝合金挤压大致相同，挤压设备也基本相同。由于温度是镁合金的变形特性参数之一，因此常规的镁合金挤压温度在300～450℃之间。在挤压时，必须采用润滑剂，原因是因为可以降低坯料与挤压筒及凹模的摩擦，从而减少摩擦力，有利于金属流动，隔热从而提高模具寿命。 (2) 锻造技术 当温度低于200℃时，镁合金成形容易发生脆性破裂，但是温度高于400℃时，镁合金很容易发生腐蚀氧化以及晶粒粗大化。镁合金锻造温度范围小，当采取温度290～345℃锻造AZ31B锻件、采用在260～315℃范围内的锻模温度时，锻造出来的锻件具有较好的力学性能。但截止至今，很少有人研究锻造镁合金的工艺，研究精锻工艺的更少，因此镁合金的锻造工艺发展较慢。 变形速率、固相线和晶粒度3个因素是决定镁合金的可锻性的主要因素。Az和zK系因为其可锻性较好，并且通过添加合金元素以及晶粒细化剂能改善晶粒尺寸，因此是锻造时所用原料。镁合金在温度较高的情况下，尤其打到400℃以上时，由于易产生腐蚀氧化而不易锻造。镁合金的主要锻压成形工艺是等温锻造，镁合金有很大的导热系数，因此降温快，正因为降温快的原因降低了塑性，降低了变形抗力。飞机上复杂的镁合金机匣正是采用等温锻造工艺制成的，在我国镁合金机匣是目前最大的镁合金模锻件。 (3) 轧制技术 轧制成形是镁合金板材生产的主要方法。镁合金轧制过程中最重要的工艺参数是温度。在低温轧制时，会产生高的应力集中，孪晶形核和切变断裂正是因为应力集中所导致的；轧制温度过高时，晶粒容易长大而使板材热脆倾向增大。镁合金轧制时，温度范围一般为225～450℃。在此温度区间和中等应变速率下，易发生动态再结晶而是轧制性能得到明显改善。镁合金的轧制方式很多，如等径角轧制、异步轧制等。这些轧制方式均能细化镁合金晶粒，使组织均匀，力学性能提高。 (责任编辑：qin) |