我們采用兩步MDF工藝和人工時效,開發了尺寸為100 × 100 × 140 mm3的大型AZ80合金樣品。設計的工藝與報道的MDF和老化工藝不同。T5處理后的試樣具有均勻的力學性能,極限抗拉強度為430 MPa(工程應力),斷裂延伸率為11.4%,達到了變形Mg-RE合金的水平。MDF在高溫下提高了樣品的可塑性,從而在180℃具有良好的可偽造性。MDF工藝引入的高密度缺陷包括晶界、位錯和層錯(SFs),這些缺陷加速了后續的老化響應。這種良好的強度-塑性協同作用是由細晶粒和粗晶粒組成的整體雙峰組織、納米級β-Mg17Al12析出相以及高密度的位錯和層錯同時作用的結果。由于鎂合金的力學性能不依賴于添加特定元素而產生的強化機制,所設計的工藝可以使鎂合金的整體性能受益。本工作為開發用于承重部件的大尺寸鎂合金坯料提供了一條有效途徑。
鎂合金鍛造的主要特點在于其變形溫度范圍較為狹窄,通常為70℃左右。通常情況下,在進行鍛造時需要使用更高的溫度,一般要將空白材料盡可能加熱到高溫度,以擴大鍛造溫度的范圍,這一過程一般在150℃以下完成。為了防止過熱,加熱均勻,需要在有強制空氣循環的電爐中加熱,以加速熱量傳遞,使爐內溫度分布均勻,從而控制模鍛空白的加熱溫度。在±5℃范圍內。另外,鎂合金在低速情況下表現出非常高的熱塑性。為了避免裂紋,好用液壓機鍛造,也可以用機械壓力機和螺旋壓力機鍛造,但不建議用錘模鍛造。
鎂金屬是密度低的金屬,并不稀有,因為它是地殼中第八豐富的元素和溶解海水中第三豐富的元素。鎂已有幾個世紀的歷史,可以加工成多種形式,包括鑄件、擠壓件、板材和鍛件。然而,盡管它是一種可能在汽車中很有價值的低密度材料,但它并不經常被納入輕量化討論中。本文將探討鎂金屬在汽車中的當前用途及其在生產鍛造汽車部件中的潛在價值。