AZ80镁合金化学成分
镁:余量
铝:8.40
锰:0.020
锌:5.0~6.0
镍:0.0006
硅:0.05
铜:0.0026
改善镁合金塑性的基本途径
细化晶粒是提高镁合金综合性能的重要手段。通过细化晶粒不仅可以提高材料的强度,还可以改善材料的塑性和韧性。此外,由于晶界协调变形在镁合金的塑性变形过程中起着相当重要的作用,而通过晶粒细化可有效提高其晶界协调变形能力。因此,晶粒细化在镁合金塑性变形加工中具有非常重要的地位。
镁合金常用的晶粒细化工艺有四种:
①合金化;②快速凝固/粉末冶金;③铸锭热挤压变形处理;④动态再结晶。其中,镁合金铸造过程中细化晶粒的方法有两种:一种是通过合金化来细化晶粒,另一种是用变质处理的方法来细化晶粒。前者添加的合金元素不仅能够细化晶粒,还可以提高合金的综合性能;而后者一般仅起细化晶粒的作用。
变形镁合金的成型技术
镁合金的塑性加工技术可根据变形过程的应力一应变状态,分为挤压成形、轧制成形、锻压成形和板料冲压成形等。
①挤压
挤压是指对放置在盛锭筒中锭坯施加压力,使之通过模孔挤出,以实现变形强化与成形的一种压力加工方法,挤压变形能够细化晶粒组织,提高合金的强度和韧性。通过挤压变形,可对塑性性能较差的镁合金进行塑性变形,获得细晶高强的镁合金材料。
镁合金挤压产品的力学性能不仅与合金的成分有关,还与铸锭均匀化处理、挤压温度、挤压速度、挤压比等重要参数有关系。
通过对镁合金进行锻造成形,使其锻件能够达到同其他金属一样尺寸精度。
镁合金的锻造的特点是:对应变速率敏感、流动性差、锻造温度范围窄、容易产生合金软化、导热性好。细化晶粒是提高镁合金的锻造性能的一个重要途径。为了镁合金较高的加工塑性以及产品的力学性能,大多数情况下采用挤压坯料。在锻造大尺寸模锻件时,由于挤压坯料的获得困难,可以采用铸造坯料进行锻造。
AZ80镁合金作为商业化高强变形镁合金具有密度低、阻尼性能好和比刚度比强度高等的力学性能,在交通运输和航空航天等工业领域的轻量化构件具有广泛的应用前景。然而,镁合金强度低、塑性差制约其在装备承力件、次承力件的应用。等通道转角挤压作为晶粒细化有效手段,被广泛应用于镁合金的细晶强韧化,而等通道转角工艺很难直接成形零件,镁合金构件的成形制造成为亟待解决的难题
镁合金拥有的性能和的应用潜力,符合2l世纪材料可持续性和轻量化发展的新要求。探究开发高强度变形镁合金是近来国内外的研究趋势,AZ80镁合金是传统Mg-Al-Zn系变形镁合金中强度较高的合金,具有明显的时效析出强化效应。本文对其进行固溶以及预时效热处理,并结合了热拉伸实验、数值模拟及其它测试手段,研究变形条件和β-Mg_(17)Al_(12)析出相对AZ80镁合金热变形行为以及组织性能的影响。