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镁合金塑性成形工艺

来源:   发布时间:2018-06-26   点击量:764

镁合金的塑性成形方法主要有锻造成形、挤压成形、轧制成形、等温成形等方法,近年来快速凝固及粉末冶金等先进方法也在发展。 

1、镁合金的锻造成形 

常用的锻造镁合金有Mg-Al-Zn系和Mg-Zn-Zr系。某些要求高温强度的场合,使用含有Y和稀土元素的WE系列镁合金。利用镁合金铸锭直接进行锻造,可以改变传统的采用一次挤压坯料来生产锻件的工艺流程,从而简化制备镁合金锻件的生产工艺,降低消耗。Mg-Al-Zn系合金的原材料来源广泛,生产成本低,因此被广泛用于制备镁合金锻件。但是,Mg-Al-Zn系合金铸件的实际晶粒尺寸不适于铸造后直接锻造,因此锻造前有必要对铸锭进行预挤压,以获得合乎要求的细晶组织,提高合金的可锻性。 

2、镁合金的挤压成形 

镁合金的挤压工艺和设备与其他金属的类似,包括正向挤压和反向挤压。镁及镁合金的典型挤压温度范围是573~723K,挤压温度的高低取决于合金种类和挤压件形状。镁合金挤压的挤压比在(10??1)~(100??1)变化,已预挤压的锭坯挤压比可适当增大。工件在挤压成形过程中会生成大量的热,从而必须充分散热,否则会导致镁合金发生热裂。挤压件脱模后,为了保持微细、均匀的显微组织,可采用强迫气冷或水冷进行淬火。 

3、镁合金的轧制成形 

镁合金板材一般采用轧制成形的方法生产,温度是镁合金轧制过程中最重要的工艺参数。低温轧制时,高的应力集中可导致孪晶形核和切变断裂;轧制温度过高时,晶粒容易长大而使板材热脆倾向增大。镁合金轧制时的温度范围一般为498~723K,在此温度区间和中等应变速率条件(0.3s-1)下,易发生动态再结晶而使轧制性能得到明显改善。Hosokawa等研究了轧制温度对AZ31镁合金成形性能的影响。结果表明,当轧制温度超过498K(498~673K)时,轧制压下率可达85.7%以上而不出现裂纹;而在473K以下的温度轧制时,成形性能变差,易出现裂纹。

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