1 引言

鎂合金是實用金屬中密度最低的金屬乞而，具有比強度高扫钝、剛度好肄高、抗震減噪性能好等特點捏裂，是較為理想的結(jié)構(gòu)金屬材料唧尊，在航空、航天吩屹、汽車跪另、3C產(chǎn)品以及軍工等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景和巨大的應用潛力。過去煤搜，鎂合金主要應用于冶煉行業(yè)免绿，而在結(jié)構(gòu)材料方面的應用僅限于航空航天方面的少量需求。近年來擦盾，隨著鎂生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展针姿，鎂合金作為結(jié)構(gòu)材料的應用得到了極大關(guān)注。資料顯示厌衙，日本、新加坡和中國臺灣等在鎂合金的技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應用方面取得了較大的進展绞绒。

在開發(fā)某設(shè)備瞄鏡時婶希，原設(shè)計中瞄鏡外殼的材料采用的是普通碳鋼，質(zhì)量達7.8kg蓬衡，由于其懸臂安裝在主機上喻杈，且要承受很大的沖擊振動，工作時由于沖擊振動的慣性作用狰晚，很容易發(fā)生變形直至失效筒饰。為了減輕瞄鏡殼體重量须彼，且保證其強度要求，經(jīng)充分論證最終選用了MB2鎂合金鍛造毛坯捶益。為確定該合金在普通設(shè)備上直接鍛造時的工藝參數(shù)司箫，開展了MB2鎂合金的鍛造工藝試驗研究。

2 鍛造鎂合金的特性

金屬鎂具有密集六方晶格結(jié)構(gòu)锌拾，室溫下只有基面{0001}產(chǎn)生滑移绕众，因此鎂合金在室溫下容易脆裂；在200℃以上時第1類角錐面{1011}產(chǎn)生滑移肴摊，塑性因此有所提高姆已；在225℃以上時第2類角錐面{1012}也可能產(chǎn)生滑移，塑性提高更大碉晾。因此鎂合金宜在200℃以上進行成形加工急响。

MB2為Mg-Al-Zn系列不可熱處理強化的變形鎂合金，在熱態(tài)下具有較高的塑性陋窗，甚至在不利的應力應變狀態(tài)下也可以變形嘱悄。但在較高溫度(尤其在400℃以上)下，MB2鎂合金很容易發(fā)生氧化揩页，表面會瞬時形成一層銀白色旷偿、稍發(fā)灰且很薄的氧化膜，且與冷模接觸時爆侣，極易產(chǎn)生裂紋萍程，因而其鍛造溫度范圍很窄。

3鍛造試驗

3.1試驗目的

通過對MB2鎂合金棒材在鍛造時爐膛保溫時間兔仰、鍛床夾板溫度茫负、鍛打時間等工藝參數(shù)的對比分析，為制訂該合金的鍛造工藝提供依據(jù)乎赴。

3.2試驗材料及設(shè)備

(1)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)要求：選用Φ50mm×35mm棒材改鍛成Φ98mm×18mm毛坯忍法；(2)鍛造設(shè)備：C41—560B鍛錘；(3)加熱設(shè)備：H30型箱式電爐(電子電位控溫)榕吼；(4)測溫設(shè)備：紅外測溫儀饿序；3.3工藝流程棒材→加熱→一次鐓粗→毛坯。

3.4試驗設(shè)計

資料顯示羹蚣，MB2鎂合金的鍛造溫度范圍應在350℃～400℃原探，根據(jù)經(jīng)驗，影響鍛件質(zhì)量的有爐膛保溫時間忘当、鍛床夾板溫度芯妇、鍛打時間3個主要因素。為使試驗次數(shù)最少圈蛹，把鍛造時間控制在資料推薦范圍之內(nèi)肃刁，把另外3個主要影響因素分別劃分了如表1所示的3個水平茎陪，參照正交試驗設(shè)計方法，設(shè)計了如表2所示的9次試驗孙泵。

表1影響鍛造質(zhì)量因素的水平表

表2鍛造試驗設(shè)計

4試驗結(jié)果及分析

試驗后得到如表3所示的試驗結(jié)果烫王，試驗結(jié)果顯示：YD-1～6號試驗，試樣在鍛錘上一次鍛造即發(fā)生開裂現(xiàn)象芦槽；YD-7～9號試驗棋少，試樣的鍛造質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)，YD-9號試驗的試樣鍛造質(zhì)量最佳黎伤。在低倍顯微鏡下對YD-9號試驗的試樣進行流線檢查儡特，無流線不順現(xiàn)象，符合瞄鏡殼體的鍛造質(zhì)量要求催舅。

表3鍛造試驗結(jié)果

4.1 溫度對鍛造質(zhì)量的影響

資料顯示疏唾，MB2鎂合金隨著加熱溫度的升高，其變形抗力逐漸變小[4]函似，其抗拉強度隨溫度變化的曲線如圖1所示槐脏。由圖1可知，在200℃時其抗拉強度達到125MPa撇寞，而在400℃時其抗拉強度降至35MPa顿天。因此在高溫下，MB2的變形能力較高蔑担，鍛造性能好牌废，與試驗結(jié)果相符。

圖1不同溫度下MB2的抗拉強度

因此啤握，保持鍛造時的溫度是保證鍛造質(zhì)量的關(guān)鍵所在鸟缕，減少鍛打時間、提高鍛錘夾板溫度等措施都是為了達到這一目的排抬。

4.2 爐膛保溫時間對鍛造質(zhì)量的影響

試驗顯示懂从，當爐膛保溫時間小于3.5h時，一次鍛造即出現(xiàn)開裂現(xiàn)象蹲蒲。因此番甩，足夠的保溫時間能使MB2鎂合金得到充分的相變，從而滿足鍛造的需要牲羊。

經(jīng)后續(xù)優(yōu)化試驗磅芬，爐膛保溫時間可按下式進行估算：

T=(H×Δt)/60

式中T——爐膛保溫時間(h)
H——鍛造前毛坯厚度(mm)
Δt——每毫米厚材料保溫時間(經(jīng)試驗可取Δt=10min/mm)

表4最佳鍛造工藝參數(shù)

5結(jié)論

(1)鍛坯出爐溫度不能超過430℃，在350℃～400℃之間為宜忍具；夾持板的溫度在300℃～355℃較為合適。

(2)如果鍛坯較薄抖臭，則散熱速度快却怪，要求的鍛造時間更短晚饰，過薄的坯料幾乎無法進行鍛造；對厚大鍛坯殷感，須增加鍛造火次窃橄，方能鍛造成功。

(3)鍛造時為降低摩擦力熏迷，須采用石墨赵腰、動物油等潤滑劑以利于MB2鎂合金的流動。

(4)經(jīng)后續(xù)優(yōu)化試驗谐歪，得出如表4所示的最佳鍛造工藝參數(shù)敦间，對MB2鎂合金在普通設(shè)備上的鍛造生產(chǎn)具有一定的指導意義。

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