【教授品镁（184）】挤压镁材力学性能及新挤压工艺
2022年07月13日 8:56 21483次浏览 来源： 中国有色金属报 分类： 镁应用 作者： 王祝堂
表1 镁合金挤压杆、棒及型材的典型室温力学性能
表2 挤压镁合金管材的室温典型力学性能
四步等通道挤压的产品及模具示意图（a－产品、b－模具）
有些镁合金，如含Al 5.5%~7%、Mn 0.15%~0.5%、Zn 0.5~1.5%合金的临界变形率为2%~5%，其再结晶温度比其他镁合金的低，其挤压材在矫直后不宜退火。挤压材料的力学性能不仅与合金成分有关，还与挤压工艺参数（温度、变形程度和速度）有关，挤压温度对纯镁的力学性能几乎没有影响。部分镁合金的室温典型力学性能见表1，挤压管材的室温典型力学性能见表2。
等通道挤压和半固态挤压法这两种新的镁合金挤压工艺，早在30多年前就已面世，但并没有被广泛应用。
等通道挤压工艺能大大细化镁合金组织，可使AZ31合金获得平均晶粒尺寸为5μm的细晶组织，可使ZK60合金的平均晶粒达到1.0μm~1.4μm。等通道挤压与适当的退火工艺相结合，可以提高变形镁合金的力学性能。
四道等通道挤压ZK31合金材料在300℃退火后的拉伸能力甚至优于6061铝合金的。AZ91镁合金在等通道挤压后的平均晶粒可细化到约1μm，并在165℃和200℃具有超塑性，伸长率达到661%。
单步等通道挤压是镁合金向冲头方向的右角挤压，右角与冲头方向成30°、60°和90°角。四步等通道挤压可使冲头方向与被挤压材料一致，材料与冲头方向成45°、-45°、-45°、45°角。四步等通道挤压的产品及模具见图。
另一种新工艺是半固态挤压法，与常规热挤压工艺基本相同。挤压锭坯被加热到半固态，固体的体积份数为30%~50%，通过加热温度控制固体量，将半固态锭坯置于挤压模腔体内，施加压力，进行挤压。由于材料在半固态下成形，锭坯变形抗力低，所需挤压力约为常规挤压工艺的20%~25%，因此，调节挤压比的范围大，可获得不同密度的产品。
另外，粉末挤压法与喷射沉积坯料挤压法也有所应用。以上两种挤压法可被认定为高新技术，适合小批量生产，可以挤压成分复杂的合金，获得性能优异的产品。
责任编辑：杨一鸣
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