【教授品镁(177)】镁合金的压力加工性能

2022年03月30日 9:2 6927次浏览 来源:   分类: 镁应用   作者:

导读: 金属材料的可压力加工性能取决于材料的两个相对独立的因素:与应力状态(SOS)相关的可加工性能和材料本身固有的可加工性能。

金属材料的可压力加工性能取决于材料的两个相对独立的因素:与应力状态(SOS)相关的可加工性能和材料本身固有的可加工性能。SOS可加工性能取决于变形区的几何关系,工件在变形区内处于三维应力状态。因此,SOS可加工性仅与机械加工过程相关,而与材料本身特性无关。例如,可通过板带适当的轨制道次设计来优化轧制过程中的SOS可加工性,通过适当的(锻模)预成型设计来优化锻造过程中的SOS可加工性,通过适当的模腔几何形状来优化锻造过程中的SOS可加工性。一般情况下,为了获得良好的SOS可加工性,必须确保变形区内的各个静压力分力基本上都是压缩性的。

对金属材料固有的可加工性有影响的因素,例如,显微组织、化学成分、预加工状况、变形速度、温度、加工过程的应变状态敏感性。这种敏感状态可以流变应力与温度、变形速度和应变状态的变化来描述,并且可以用一个基本数学公式来表示,这种行为特性可以用变形和断裂机理图来表示。

镁及镁合金为密集六方晶格,室温压力加工性能不佳,必须在高温下进行,因此,除高温成形所要求的加工工具和工艺不同之外,镁合金成形工艺和装备,与钢、铝、铜等的成形工艺与设备大体相同。镁合金成形工艺与典型温度等如表所示。

镁合金的比刚度高、阻尼能力强,因此,用于制造汽车、航空器和火箭零部件,但镁及镁合金的易燃性和易腐蚀性,在熔炼铸造时、热处理时必须用SO2气体保护,并且使用时应覆以保护层以防氧化。

常向Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE、Mg-Th系工业合金中添加少量Zn、Mn和Zr等,向Mg-Zn-Mn系(ZM系列)合金中添加Zn可以提高元素固溶度,添加Mn可以提高合金的抗蚀性和热加工性能。向航空航天Mg-Li合金添加10%~13%Li,则其密度可降到1.35g/cm3,同时具有体心立方晶格和超塑性。为了提高Mg-Li合金抗蠕变能力和保持其性能稳定,可向合金中添加少量Al,添加微量Zr可细化晶粒。

可在450℃~500℃以液压锻造机对Mg和Mg-Zn-Mn系合金进行锻造,变形速度0.1mm/s。变形速度更高时,铸态材料会出现局部流变现象,因此,铸锭在热轧前宜进行压锻,使材料发生动态再结晶。Mg-Li-Al合金在相当大的温度范围内具有超塑性,并有很好的可加工性能,添加Zr后,还具有动态再结晶特性。

 

镁合金的成形工艺

责任编辑:杨一鸣

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