镁合金丝挤压成形的工艺研究.doc

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1、镁合金丝挤压成形的工艺研究目前，变形镁合金丝成形工艺的研究主要集中在挤压成形工艺、拉拔成形工艺两个方面。1、镁合金丝挤压成形工艺挤压是坯料在挤压模具内受压变形而获得所需制件的压力加工方法。挤压变形区的材料处于三向压应力状态，因此挤压变形可以大大提高被挤压材料的塑性。对于镁合金这种塑性变形能力较差的金属，热挤压是一种t匕较适合的塑性加工方法。通过调整热挤压工艺，可以有效细化镁合金的晶粒组织,提高镁合金丝的强度和塑性。金文中等通过对镁合金焊丝的热挤压成形工艺进行研究，在420°C挤压岀抗拉强度334MPa、伸长率16%的①1.2mmAZ61镁合金焊丝采用热挤压工艺在

2、410°C制备岀抗拉强度342MPa.延伸率16・7%的01.5mmAZ91D镁合金幺幺材，在384°C制备出抗拉强度301MPas延伸率21.2%的61.5mmZK60镁合金丝材，在350°C制备出抗拉强度177MPa.延伸率8・4%的①1.5mmMg-5Bi-1.5Ca镁合金丝材。并通过研究得知在热挤压过程中3种镁合金丝均发生了动态再结晶，这是热变形的主要软化机制，也是获得细小晶粒、提高丝材力学性能的主要原因。丝材的强化机制主要是细晶强化和析出强化。对在330°C采用往复挤压和正挤压方法得到的Mg-Zn-Y・C・Zr、AZ91D镁合金丝材的组织及性能进行研究

3、，结果表明，在330°C经往复挤压4道次及连续正挤压制备的01.75mmMgY・Ce・Zr合金丝的抗拉强度为297MPa,伸长率为12.5%,①5mmAZ91D镁合金丝的抗拉强度为362MPa,伸长率为12.8%。通过对MB2镁合金丝的温静液挤压成形工艺进行研究，在250-300°C挤压出抗拉强度303MPa、伸长率13%的①5mmMB2镁合金丝。2、镁合金丝拉拔成形工艺拉拔是坯料在牵弓I力作用下通过模孑L拉岀，使之产生塑性变形而得到截面缩小、长度增加的工艺。拉拔成形具有制品尺寸精度高、表面质量好,工具、设备简单,断面小的线材、管材等长制品可以实现高速、连续化生

4、产z生产效率很高等优点。对镁合金而言z拉拔成形过程中材料处于一向拉应力二向压应力的状态，对其塑性的发挥不利，因此镁合金难以在冷态下进行拉拔成形。但通过升高温度、细化晶粒等技术手段可以改善镁合金的塑性，实现镁合金丝的拉拔成形，因此，镁合金丝的拉拔成形技术的硏究逐渐受到关注。对镁合金焊丝的热拉拔成形工艺进行研究，结果表明，在300°C，镁合金的塑性大大提高，因此可以将0)2mm的AZ61镁合金丝通过多道次热拉拔工艺磁成抗拉强度388MPa.伸长率13%的ei.2mmAZ6：L镁合金丝，且拉拔过程中无需中间退火处理。对镁合金丝材的电塑性拉拔工艺进行了研究■结果表明,拔

5、制过程加入脉冲电流可使镁合金丝材发生动态再结晶，促进晶核形成并抑制再结晶晶粒的长大,实现晶粒细化,从而提高镁合金材料的塑性变形能力，将88mmAZ31镁合金丝经6道次的电塑性拉拔后可以得到抗拉强度最高达305MPa、伸长率6.5%的0)1.42mm的AZ31B镁合金丝，且拉拔过程中无需中间退火处理。镁合金丝材的冷拉拔成形工艺进行研究，结果表明，当冷拉变形程度超过临界变形程度10%,后续中高温退火工艺中的静态再结晶可以实现镁合金的晶粒细化，改善镁合金的塑性，从而可以将02.0mm的原始线坯冷拉拔至Q0.12mm的超细镁合金丝，随着原始晶粒的细化，最大累积变形程度逐

6、渐提高(最高达到65.1%),拉拔态丝材的最高强度达439MPao在国外，日本Sumitomo电器公司采用拉拔成形工艺制备了抗拉强度高达400MPa,延伸率为10%以上的高弓鞭AZ31.AZ61、AZ80镁合金线材，进一步的研究表明，拉拔态丝材的抗拉强度和屈服强度分别为挤压态的1.4倍和1.9倍，而延伸率却比挤压态低。抗拉强度随着变形道次的增加而升高,而延伸率则显著下降。采用各种挤压工艺生产细直径镁合金丝普遍存在挤压力较大、生产效率较低等问题,这严重制约了镁合金丝挤压工艺的产业化应用，因此目前挤压工艺多集中在制备镁合金的棒材、型材方面，对于直径较小的镁合金丝材挤

7、压工艺应用得较少。