變形鎂合金

基本特點(diǎn)

鎂合金具有比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、阻尼減震、電磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景，被譽(yù)為“21世紀(jì)綠色工程材料”。

變形鎂合金的成形工藝

擠壓：擠壓方法可生產(chǎn)鎂合金管材、棒材、型材和帶材。對于低塑性材料的成形加工，擠壓是較理想的加工方法，大部分變形鎂合金如AZ31B、AZ61、ZMZI、ZK60、HK31合金等都可用擠壓法生產(chǎn)。鎂合金對變形速度極為敏感，因而變形速度不能太大，鎂合金擠壓溫度及速度根據(jù)合金類型不同而有些差異，一般可在200-450 ℃范圍及0.5-30m/min速度下進(jìn)行。鎂合金板材擠壓產(chǎn)品具有較小的晶粒組織及較好的力學(xué)性能。

軋制：鎂合金板材一般通過軋制工藝生產(chǎn)，由于室溫下塑性很低，軋制加工比較困難, 因而通常采用熱軋和溫軋。適于軋制的鎂合金牌號有Mg一Mn系的MBI、MBS合金,Mg-AI-Zn系的AZ3IB合金，Mg-Li系的LA141合金等,可以生產(chǎn)厚板、中板和薄板。鎂合金軋制方式一般為單向軋制。

鍛造：鎂合金一般在200-400 ℃ 進(jìn)行。常溫下鍛造很易脆裂，超過40 ℃ 高溫時(shí)則由于氧化及晶粒粗大而會(huì)產(chǎn)生不利影響。由于鎂合金鍛造溫度范圍較窄,，鎂合金導(dǎo)熱系數(shù)較大( 約80 W/m·K ) ，約為鋼的2 倍，鍛造時(shí)接觸模具后降溫很快，塑性降低，變形抗力增加，充填性能下降，故鎂合金較難鍛造；坯料與模具的接觸面積較大, 變形時(shí)間較長， 故與冷模接觸時(shí)，極易產(chǎn)生裂紋， 因此往往需要對模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度稍低于坯料加熱溫度, 范圍在20 ~ 30 ℃ 。等溫鍛造是鎂合金的重要加工方法，目前鎂合金重要航空航天零件主要采用等溫鍛造技術(shù)。鎂合金鍛造技術(shù)因防護(hù)困難、難度較大而研究很少，精鍛工藝研究更少。 因此發(fā)展較慢， 限制了變形鎂合金的大量應(yīng)用。

沖壓成形：合金化方式、退火(消除變形織構(gòu)）等對鎂合金的拉深性能具有重要影響。在一定條件下，AZ31B、A6Z1B 和MI合金板材都可具有較好的沖壓成形能力，但AZ3lB 板材比AZ61B、Ml合金板材好些。

超塑成形：鎂合金塑性較低, 用常規(guī)變形方法加工較難。通過擠壓、軋制、等通道轉(zhuǎn)角擠壓、快速凝固及粉末冶金方法等技術(shù)制備的細(xì)晶鎂合金在一定條件下具有很好的超塑性。此外，有研究表明, 大晶粒的擠壓態(tài)AZ31鎂合金也可以表現(xiàn)出良好的超塑性。利用超塑性可以一次成形復(fù)雜的零件，在簡化成形工藝的同時(shí)，生產(chǎn)出力學(xué)性能好、尺寸精度高、表面光潔的產(chǎn)品。鎂合金的超塑成型工藝可應(yīng)用于鎂合金的壓力加工、等溫鍛造、超塑性氣脹成型、擴(kuò)散連接等技術(shù)中。鎂合金超塑成形時(shí), 變形抗力很小, 這對于成形加工是有利的, 可以用很小的力一次成形復(fù)雜的零件； 但應(yīng)變速率一般均較低。[1]

參考資料

1. 張佩武、夏偉、劉英、張衛(wèi)文、陳維平．變形鎂合金成形工藝研究及其應(yīng)用．北京：材料導(dǎo)報(bào)，2005：82-85

2. 丁文江，靳麗，吳文祥，董杰．變形鎂合金中的織構(gòu)及其優(yōu)化設(shè)計(jì)．北京：中國有色金屬學(xué)報(bào)，2011

3. 余琨, 黎文獻(xiàn), 李松瑞．變形鎂合金材料的研究進(jìn)展．北京：輕合金加工技術(shù)，2001：6-11