变形镁合金的研究现状

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1、变形镁合金的研究现状.李姗王伯健，师晓莉，刘波（西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055）摘要：倏合金将成为21世纪最重要的商用轻质结构材料。本文综述了变形镁合金的研究现抉，介绍了改善钱合金塑性变形能力的途径。关键词：镂合金；塑性加工；细化晶粒•中图分类号:TG146.2文献标识码：A基金项目：陕西省垂大科技攻关项目（2OO4KO7-G3）•作審简介：李扬（1982-）,女•硕士研究生，主要从事变形镂合金板材轧制工艺方面的研究•电话:13201503297,E-mail,liShanO723@163.com0前言镁在25X：时密度为1736kg/n?・为铝的2/3,钢的1/4,因此，

2、镁及其镁合金是所有目前广泛应用的工程材料中重帰最轻，比强度最高的金属材料。与王程塑料和高强纤维相比，镁合金还具有减震性、导热性、可切削加工性和可冋收性，被称为21世纪的“绿色”工程材料。长期以来•由于镁的价格偏高、镁合金溶液易于氧化燃烧和镁合金材料较低的弹性模城、有限的冷塑性加工能力、髙温下强度和抗蠕变性能差、化学活性岛，极易被腐蚀等限制了其在民用工业的大规模应用。进入20世纪90年代之石，随着镁冶炼技术的不断提高，镁及镁合金的价格迅速下降，镁合金熔液保护技术更加成熟•镁合金结构件成形工艺的进步和产品质最的提高，特别是发达国家对汽车等交通工具的能量消耗、废气污染与噪音的限制，以及对电子通信器材

3、可I可收性要求的不断升级，镁合金成为迅速堀起的一种工程材料，用最以每年25%的速率保持快速增长⑴，远远高于铝、铜、锌、泵和钢铁的增长速度；镂合金应用技术与开发研究受到发达国家和国际大型汽车制造商的离度垂视。20世纪90年代以来，美国、徳国、日本、澳大利亚等国相继出台了各自的镁研究计划，投资数十亿芙元开展大型的科研攻关项目。1993〜1994年欧洲汽车制造商提出“3L汽油轿车”的新概念。美国制定了“PNGV”（新一代交通工具伙伴）的合作计划，其目标是生产出消费者可承受的每lOOKm耗油3L的轿车，且整车至少80%以上的零部件可以回收.这些要求迫使汽车制造商采用新材料、新工艺和新技术生产垂量轻、耗

4、油少的新一代汽车。据测算，汽车自垂减轻10%,其燃油效率可提高5.5%・如果每辆汽车能使用70kg的镁合金，CO?的年排放最能够减少30%以上⑴.镁合金作为实际应用中最轻的结构合金，对汽车滅重和性能改善所起的重要作用理所当然备受汽车制造商的重视。在欧茨国家中，各国的汽车制造商极力通过用镁合金来取代部分钢铁、箝铁甚至铝合金零部件。在未來的四、五年中，预计用于汽车制造的镁合金将占镁总消耗的14%.汽车对镁合金的大疑需求，推动了镁合金生产技术的发展，镁合金的使用成本也大幅下降。同时镁合金具有低的熔点、高的散热性、电磁屏蔽性和极易【可收等工程塑料无法比拟的特性。在亚洲，中国台湾地区和H本，也把镁合金塑

5、性加工技术应用在生产各种电子、计算机和通讯工具的可携式壳体产品上。我国具有丰富的镁资源，镁产倉占世界产量的30%,是世界上主要的镁生产大国和出口大国，但却不是镁的“强国”。之所以不强，就在于中国有关镁合金的开发、研究还没有真正地开展起来，目前还没有形成具有优势的镁合金产业群体和深加工技术体系'开发应用镁合金加工工艺与技术是我们目前关注的焦点.镁合金的开发利用主要可分为二个部分，合金体系的开发、合金加工工艺和技术的开发与改进.本文肴垂对镁合金的塑性加工工艺的研究现状和发展方向进行一些介绍，以期达到抛砖引玉的作用.1镁合金的分类镁合金一般按合金的化学成分、成形工艺和是否含错三种方式分类。按合金的化

6、学成分来分，镁合金分为：二元、三元或多元合金系，一般习惯将镁合金分为二元系。按成形工艺镁合金分为两大类，即变形镁合金和铸造镁合金。依据合金中是否含错，镁合金乂可划分为含错和不含错两大类。纯镁的力学性能很低，不能直接用做结构材料，常规镁合金以固溶强化/沉淀强化来提高材料强度。锲是相当正电性的，会与大部分合金元素生成金属间化合物，随合金元素电负性的增加，化合物的稳定性增加。在镁合金常添加的合金元素有AhZn,Mn,Si.Re,Ag.Cu等。Al及稀土元素的作用是改善钱合金的机械性能和铸造性能；Mn能形成Al-Fe-Mn化合物，减少铁的质就分数，提奇镁合金的耐蚀性；Zn可改进镁合金的耐蚀性和强度；S

7、i在组织中形成硬的硅质点，提高镁合金的蠕变强度；Ag可提岛铁合金的耐热性尊。目前已开发出几种主耍合金系：镁一铝合金系、镂一锌合金系、镁一稀土合金系、镁一链合金系、钱一锂合金系、镁一牡合金系和镁一银合金系。在已有的镁合金成形工艺中，铸造镂合金嚴为常用，由于镁合金液在压铸模内具有很奇的冷却速度，形成的组织细小、均匀、致密。同时压铸工艺还具有高生产率、奇精度、好的铸造表面、优良的凝固组织以及可生产岀薄璧