鎂合金新材料研發(fā)及加工工藝的新進(jìn)展
利用沖壓工藝可制造出各種形狀復(fù)雜的工件， 這對(duì)鎂合金在汽車、3C等產(chǎn)品上的應(yīng)用極具吸引力囚灼。沖壓工藝中以拉深工藝較為典型，拉深是把平面形狀的毛坯祭衩，借助于模具的作用灶体，制成開口空心形狀零件的一種沖壓工藝方法。以往拉深研究中以AZ31合金為主掐暮，目前研究有擴(kuò)展到其它合金的趨勢(shì)捧懈。南昌大學(xué)對(duì)Mg-Mn-RE合金的拉深性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)合金的拉深高度對(duì)拉深溫度有明顯的依賴性碧爬，拉深溫度越高拉深高度也越高失叁。暨南大學(xué)對(duì)ZE10合金拉深性能的研究表明，230℃拉深時(shí)旺胳，在沖頭溫度為20～50℃隐辟、拉深速度為50mm/min的條件下，可順利拉深最大直徑為142.5mm 的板料檀氏，極限拉深比（LDR）為2.85退厕。上海交通大學(xué)也開展了這方面的研究，目前在200℃下可以做到LDR>3.2纳帽。
由于鎂合金在較高溫度下特別是在400℃以上很容易產(chǎn)生氧化腐蝕寸颇，因此，目前對(duì)鎂合金的熱鍛成形技術(shù)研究不多，精鍛工藝研究更少础健，發(fā)展也較慢谋啃，一定程度上影響了變形鎂合金的大量應(yīng)用。
最近兩年國(guó)內(nèi)研究鎂合金鍛造有回升的趨勢(shì)蹂喻，湖南大學(xué)對(duì)AZ80多向鍛造后的組織和力學(xué)性能進(jìn)行了研究葱椭，結(jié)果表明，多向鍛造工藝下口四，材料內(nèi)部易形成交錯(cuò)變形帶孵运，有利于組織細(xì)化，形變誘導(dǎo)晶粒細(xì)化是主要的晶粒細(xì)化機(jī)制蔓彩。晶粒細(xì)化過程存在一臨界應(yīng)變量εc（2≦εc≦2.4）治笨，當(dāng)實(shí)際應(yīng)變量εc超過臨界應(yīng)變量εc時(shí)，材料基本為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)晶組織赤嚼，進(jìn)一步細(xì)化變得困難旷赖。多向鍛造后合金力學(xué)性能有了明顯的提高。東北大學(xué)對(duì)AZ31鍛造后的織構(gòu)進(jìn)行了研究更卒，發(fā)現(xiàn)鍛造產(chǎn)生的面織構(gòu)將增加鎂合金的各向異性等孵，不利于改善鎂合金的塑性變形能力和力學(xué)性能。廣州工業(yè)大學(xué)對(duì)鍛造工藝參數(shù)的影響進(jìn)行了研究蹂空，結(jié)果表明保持鍛造時(shí)的溫度是保證鍛造質(zhì)量的關(guān)鍵所在俯萌，因此每次鍛打的時(shí)間要盡量縮短，而且鍛打之前鍛件保溫時(shí)間要恰當(dāng)债轰。
四铆糙、半固態(tài)成型
半固態(tài)加工技術(shù)是提高鎂合金制件性能的有效途徑之一，這類技術(shù)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)丐闲，但目前還與實(shí)際生產(chǎn)有一定距離械琴。
福建工程學(xué)院對(duì)半固態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明坯料微觀組織中未見明顯的溶質(zhì)擴(kuò)散層索官，在細(xì)小的網(wǎng)狀共晶相中析出了大量的晶粒尺寸為5~10μm的二次α-Mg相狰了；半固態(tài)流變壓鑄成形工藝在提高鑄件致密度的同時(shí)，也提高了鑄件的硬度势瘤，與液態(tài)壓鑄成型試樣相比乐标，其密度提高了0.33%，硬度提高了4.6%勃否。南昌大學(xué)對(duì)鎂合金AZ91D的半固態(tài)軋制進(jìn)行了研究姚损，發(fā)現(xiàn)攪拌速度、鑄軋溫度對(duì)半固態(tài)鎂合金組織有顯著的影響避掩；過快過慢的攪拌速度都不利于半固態(tài)組織的形成紊徊，試驗(yàn)表明攪拌速度300r/min最佳肴熏；鑄軋溫度從高到低，固相率明顯從小到大顷窒；半固態(tài)連續(xù)鑄軋技術(shù)可以提高板帶的塑性加工性能蛙吏，細(xì)化晶粒，提高生產(chǎn)效率鞋吉。吉林大學(xué)對(duì)不同注射速度的半固態(tài)觸變注射成形鎂合金顯微組織進(jìn)行了分析鸦做，結(jié)果表明固相率不能與材料的抗拉強(qiáng)度建立有效的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠綜合表徵顆粒形態(tài)的分布描述則可以與材料抗拉強(qiáng)度建立有效的對(duì)應(yīng)關(guān)系谓着，為研究半固態(tài)成型鎂合金的工藝-組織-性能之間的關(guān)系提供了一個(gè)理想的定量分析參數(shù)泼诱。
五、結(jié)束語
雖然中國(guó)對(duì)各類新型鎂合金和鎂合金各種可能的成型方式都進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究漆魔，但目前國(guó)內(nèi)鎂合金企業(yè)的產(chǎn)品仍然以商業(yè)鎂合金常規(guī)壓鑄坷檩、重力鑄造為主却音，鎂合金的擠壓改抡、軋制成型工藝剛剛開始應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，而半固態(tài)成型等其它成型工藝則使用較少系瓢。
中國(guó)鎂資源極為豐富阿纤，2006年原鎂產(chǎn)量達(dá)到52.6萬噸（全世界為72.6萬噸），如何更好的利用這一得天獨(dú)厚的資源撼由，更好的發(fā)展中國(guó)的鎂產(chǎn)業(yè)荡将，尚需要深入的探討與不斷的創(chuàng)新。雖然目前中國(guó)的鎂產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的局面已經(jīng)形成狭鳖，但鎂的資源優(yōu)勢(shì)尚不能轉(zhuǎn)化為高附加值的產(chǎn)品您账。中國(guó)鎂加工企業(yè)眾多，但工藝技術(shù)拳沙、產(chǎn)品質(zhì)量爽附、企業(yè)管理等方面與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)相比還有很大的差距，彌補(bǔ)這一差距尚需科研院所與鎂合金企業(yè)的共同努力怔惯。只有不斷的培育鎂合金巿場(chǎng)蝗淡、提高中國(guó)鎂加工企業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，才能提升中國(guó)鎂產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力庞取，使中國(guó)真正成為鎂合金強(qiáng)國(guó)避顶。
翟春泉 秦富生 陳恭努 中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)壓鑄分會(huì)
付彭懷 蔣海燕 上海交通大學(xué)
由于鎂合金在較高溫度下特別是在400℃以上很容易產(chǎn)生氧化腐蝕寸颇，因此，目前對(duì)鎂合金的熱鍛成形技術(shù)研究不多，精鍛工藝研究更少础健，發(fā)展也較慢谋啃，一定程度上影響了變形鎂合金的大量應(yīng)用。
最近兩年國(guó)內(nèi)研究鎂合金鍛造有回升的趨勢(shì)蹂喻，湖南大學(xué)對(duì)AZ80多向鍛造后的組織和力學(xué)性能進(jìn)行了研究葱椭，結(jié)果表明，多向鍛造工藝下口四，材料內(nèi)部易形成交錯(cuò)變形帶孵运，有利于組織細(xì)化，形變誘導(dǎo)晶粒細(xì)化是主要的晶粒細(xì)化機(jī)制蔓彩。晶粒細(xì)化過程存在一臨界應(yīng)變量εc（2≦εc≦2.4）治笨，當(dāng)實(shí)際應(yīng)變量εc超過臨界應(yīng)變量εc時(shí)，材料基本為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)晶組織赤嚼，進(jìn)一步細(xì)化變得困難旷赖。多向鍛造后合金力學(xué)性能有了明顯的提高。東北大學(xué)對(duì)AZ31鍛造后的織構(gòu)進(jìn)行了研究更卒，發(fā)現(xiàn)鍛造產(chǎn)生的面織構(gòu)將增加鎂合金的各向異性等孵，不利于改善鎂合金的塑性變形能力和力學(xué)性能。廣州工業(yè)大學(xué)對(duì)鍛造工藝參數(shù)的影響進(jìn)行了研究蹂空，結(jié)果表明保持鍛造時(shí)的溫度是保證鍛造質(zhì)量的關(guān)鍵所在俯萌，因此每次鍛打的時(shí)間要盡量縮短，而且鍛打之前鍛件保溫時(shí)間要恰當(dāng)债轰。
四铆糙、半固態(tài)成型
半固態(tài)加工技術(shù)是提高鎂合金制件性能的有效途徑之一，這類技術(shù)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)丐闲，但目前還與實(shí)際生產(chǎn)有一定距離械琴。
福建工程學(xué)院對(duì)半固態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明坯料微觀組織中未見明顯的溶質(zhì)擴(kuò)散層索官，在細(xì)小的網(wǎng)狀共晶相中析出了大量的晶粒尺寸為5~10μm的二次α-Mg相狰了；半固態(tài)流變壓鑄成形工藝在提高鑄件致密度的同時(shí)，也提高了鑄件的硬度势瘤，與液態(tài)壓鑄成型試樣相比乐标，其密度提高了0.33%，硬度提高了4.6%勃否。南昌大學(xué)對(duì)鎂合金AZ91D的半固態(tài)軋制進(jìn)行了研究姚损，發(fā)現(xiàn)攪拌速度、鑄軋溫度對(duì)半固態(tài)鎂合金組織有顯著的影響避掩；過快過慢的攪拌速度都不利于半固態(tài)組織的形成紊徊，試驗(yàn)表明攪拌速度300r/min最佳肴熏；鑄軋溫度從高到低，固相率明顯從小到大顷窒；半固態(tài)連續(xù)鑄軋技術(shù)可以提高板帶的塑性加工性能蛙吏，細(xì)化晶粒，提高生產(chǎn)效率鞋吉。吉林大學(xué)對(duì)不同注射速度的半固態(tài)觸變注射成形鎂合金顯微組織進(jìn)行了分析鸦做，結(jié)果表明固相率不能與材料的抗拉強(qiáng)度建立有效的對(duì)應(yīng)關(guān)系，能夠綜合表徵顆粒形態(tài)的分布描述則可以與材料抗拉強(qiáng)度建立有效的對(duì)應(yīng)關(guān)系谓着，為研究半固態(tài)成型鎂合金的工藝-組織-性能之間的關(guān)系提供了一個(gè)理想的定量分析參數(shù)泼诱。
五、結(jié)束語
雖然中國(guó)對(duì)各類新型鎂合金和鎂合金各種可能的成型方式都進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究漆魔，但目前國(guó)內(nèi)鎂合金企業(yè)的產(chǎn)品仍然以商業(yè)鎂合金常規(guī)壓鑄坷檩、重力鑄造為主却音，鎂合金的擠壓改抡、軋制成型工藝剛剛開始應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，而半固態(tài)成型等其它成型工藝則使用較少系瓢。
中國(guó)鎂資源極為豐富阿纤，2006年原鎂產(chǎn)量達(dá)到52.6萬噸（全世界為72.6萬噸），如何更好的利用這一得天獨(dú)厚的資源撼由，更好的發(fā)展中國(guó)的鎂產(chǎn)業(yè)荡将，尚需要深入的探討與不斷的創(chuàng)新。雖然目前中國(guó)的鎂產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的局面已經(jīng)形成狭鳖，但鎂的資源優(yōu)勢(shì)尚不能轉(zhuǎn)化為高附加值的產(chǎn)品您账。中國(guó)鎂加工企業(yè)眾多，但工藝技術(shù)拳沙、產(chǎn)品質(zhì)量爽附、企業(yè)管理等方面與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)相比還有很大的差距，彌補(bǔ)這一差距尚需科研院所與鎂合金企業(yè)的共同努力怔惯。只有不斷的培育鎂合金巿場(chǎng)蝗淡、提高中國(guó)鎂加工企業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，才能提升中國(guó)鎂產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力庞取，使中國(guó)真正成為鎂合金強(qiáng)國(guó)避顶。
翟春泉 秦富生 陳恭努 中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)壓鑄分會(huì)
付彭懷 蔣海燕 上海交通大學(xué)
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