鎂合金
鎂是地球上儲(chǔ)量豐富的輕金屬元素之一,鎂的比重是1.8g/cm3,只有鋁的2/3,鈦的2/5,鋼的1/4;鎂合金比鋁合金輕36%,比鋅合金輕73%,比鋼輕77%。
鎂合金的比強(qiáng)度鋁合金和鋼,略低于比強(qiáng)度高的纖維增強(qiáng)塑料;比剛度與鋁合金和鋼相當(dāng),遠(yuǎn)纖維增強(qiáng)塑料;耐磨性能比低碳鋼好得多,已超過(guò)壓鑄鋁合金A380;減振性能,磁屏蔽性能遠(yuǎn)優(yōu)于鋁合金。
AZ80鎂合金化學(xué)成分
鎂:余量
鋁:8.40
錳:0.020
鋅:5.0~6.0
鎳:0.0006
硅:0.05
銅:0.0026
板料沖壓成形采用的鎂合金板材需要具有良好塑性的,常用的牌號(hào)有AZ31、ZK21等鎂合金。
鎂合金的拉伸、脹形等成形溫度一般在200℃~400℃范圍內(nèi)。鎂合金板材的拉伸性能與板材的各向異性比、加工硬化率以及溫度、速度、工件形狀及摩擦潤(rùn)滑等工藝條件有很大關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),隨著溫度的升高,鎂合金薄板的拉伸延性會(huì)明顯改善.
AZ80鎂合金作為商業(yè)化高強(qiáng)變形鎂合金具有密度低、阻尼性能好和比剛度比強(qiáng)度高等的力學(xué)性能,在交通運(yùn)輸和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域的輕量化構(gòu)件具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,鎂合金強(qiáng)度低、塑性差制約其在裝備承力件、次承力件的應(yīng)用。等通道轉(zhuǎn)角擠壓作為晶粒細(xì)化有效手段,被廣泛應(yīng)用于鎂合金的細(xì)晶強(qiáng)韌化,而等通道轉(zhuǎn)角工藝很難直接成形零件,鎂合金構(gòu)件的成形制造成為亟待解決的難題
AZ80鎂合金環(huán)形通道多轉(zhuǎn)角擠壓成形工藝,采用物理模擬、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,研究AZ80鎂合金通道轉(zhuǎn)角擠壓過(guò)程的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制及規(guī)律,建立考慮第二相的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶相場(chǎng)法模型,應(yīng)用于帶筋盤件環(huán)形通道多轉(zhuǎn)角擠壓成形工藝,為AZ80鎂合金構(gòu)件成形提供理論依據(jù)。本文的主要研究工作如下:通過(guò)對(duì)AZ80鎂合金單向熱壓縮和等通道轉(zhuǎn)角擠壓過(guò)程的組織演化特征進(jìn)行分析。
鎂合金具有比強(qiáng)度高、阻尼性能好、鑄造性能優(yōu)良等特點(diǎn),但其室溫強(qiáng)度低,塑性差,導(dǎo)致其應(yīng)用受到嚴(yán)重影響。AZ系鎂合金應(yīng)用較為廣泛,其中AZ80鎂合金具有佳的綜合力學(xué)性能。故本文以AZ80合金為基礎(chǔ)合金,通過(guò)微合金化及熔煉工藝對(duì)AZ80合金進(jìn)行組織及性能優(yōu)化。研究了不同稀土元素比例La:Gd對(duì)AZ80組織及性能的影響;探索了AZ80-RE合金的熔體混合攪拌熔煉工藝參數(shù),并研究了在熔體混合熔煉工藝下,不同的稀土元素總含量對(duì)AZ80-RE合金組織及性能的影響。AZ80合金中單加入La進(jìn)行微合金化后,合金中生成針狀的Al_(11)La_3相及中間帶孔洞的塊狀A(yù)l_(11)La_3相兩種形貌的稀土相,尺寸較大,但分布均勻。