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镁合金锻件的力学性能及锻造温度

日期:2019-11-01     浏览: 次   编辑:迈格镁业

镁合金锻件的力学性能通常取决于锻造过程中所产生的应变硬化程度。锻造温度越低,其应变硬化效果越显著,然而锻造温度过低时,锻件容易开裂。毛坯在753K以下加热时不需要使用惰性或还原性保护气氛。形状复杂的镁合金锻件可以考虑采用两步或三步锻造操作以获得最终的截面轮廓外形,此时还要考虑降温规律,以避免在小变形区发生再结晶。再结晶会降低锻件的拉伸性能,这通常是锻造过程中不希望出现的。因此,在每步锻造操作中必须逐步降低镁合金的锻造温度。如果使用经过预挤压的Mg-Al-Zn合金坯件,则锻造温度必须低于先前的挤压温度。除了可以控制再结晶外,降低锻造温度还有利于保留残余应变硬化效果。通常采用燃料炉或电阻炉加热镁合金坯料。由于镁合金的锻造温度远低于其熔点,因而只要合理控制加热温度便不会发生燃烧,但是必须保证锻造温度均匀,且必须避免预热区存在大的温度梯度和局部过热。

锻造温度取决于锻造合金的种类和锻造压力。AZ系列镁合金的最高锻造温度约为693K,最低理论锻造温度为498K,498K下镁晶体产生滑移时可以开动锥而滑移,因而成形性提高。工业生产中Mg-Al-Zn和Mg-Zn-Zr系合金的锻造温度一般为523~673K.高温镁合金(如ZW系列)锻件和模具的温度一般为673~723K,镁合金在上述温度范围外进行锻造时,将导致力学性能下降,锻件开裂或模具难以充填等。
室温下镁合金的可变形量不大,锻造时容易开裂。同时,锻造温度对锻造压力有明显影响。图4-56表明了锻造温度对AZ31B镁合金和6061铝合金锻造压力的影响。正常锻造温度下,AZ31B所需的锻造压力比碳钢、合金钢或铝合金的大,比不锈钢的小,见表4-27中数据。镁合金填充深且直的模具型腔比铝合金要困难。如果一个典型的铝合金结构锻件需要两副模具,那么相应的镁合金工件可能需要三副模具。