【教授品鎂（184）】擠壓鎂材力學性能及新擠壓工藝
2022年07月13日 8:56 27795次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 鎂應(yīng)用 作者： 王祝堂
表1 鎂合金擠壓桿、棒及型材的典型室溫力學性能
表2 擠壓鎂合金管材的室溫典型力學性能
四步等通道擠壓的產(chǎn)品及模具示意圖（a－產(chǎn)品、b－模具）
有些鎂合金，如含Al 5.5%~7%、Mn 0.15%~0.5%、Zn 0.5~1.5%合金的臨界變形率為2%~5%，其再結(jié)晶溫度比其他鎂合金的低，其擠壓材在矯直后不宜退火。擠壓材料的力學性能不僅與合金成分有關(guān)，還與擠壓工藝參數(shù)（溫度、變形程度和速度）有關(guān)，擠壓溫度對純鎂的力學性能幾乎沒有影響。部分鎂合金的室溫典型力學性能見表1，擠壓管材的室溫典型力學性能見表2。
等通道擠壓和半固態(tài)擠壓法這兩種新的鎂合金擠壓工藝，早在30多年前就已面世，但并沒有被廣泛應(yīng)用。
等通道擠壓工藝能大大細化鎂合金組織，可使AZ31合金獲得平均晶粒尺寸為5μm的細晶組織，可使ZK60合金的平均晶粒達到1.0μm~1.4μm。等通道擠壓與適當?shù)耐嘶鸸に囅嘟Y(jié)合，可以提高變形鎂合金的力學性能。
四道等通道擠壓ZK31合金材料在300℃退火后的拉伸能力甚至優(yōu)于6061鋁合金的。AZ91鎂合金在等通道擠壓后的平均晶?？杉毣郊s1μm，并在165℃和200℃具有超塑性，伸長率達到661%。
單步等通道擠壓是鎂合金向沖頭方向的右角擠壓，右角與沖頭方向成30°、60°和90°角。四步等通道擠壓可使沖頭方向與被擠壓材料一致，材料與沖頭方向成45°、-45°、-45°、45°角。四步等通道擠壓的產(chǎn)品及模具見圖。
另一種新工藝是半固態(tài)擠壓法，與常規(guī)熱擠壓工藝基本相同。擠壓錠坯被加熱到半固態(tài)，固體的體積份數(shù)為30%~50%，通過加熱溫度控制固體量，將半固態(tài)錠坯置于擠壓模腔體內(nèi)，施加壓力，進行擠壓。由于材料在半固態(tài)下成形，錠坯變形抗力低，所需擠壓力約為常規(guī)擠壓工藝的20%~25%，因此，調(diào)節(jié)擠壓比的范圍大，可獲得不同密度的產(chǎn)品。
另外，粉末擠壓法與噴射沉積坯料擠壓法也有所應(yīng)用。以上兩種擠壓法可被認定為高新技術(shù)，適合小批量生產(chǎn)，可以擠壓成分復(fù)雜的合金，獲得性能優(yōu)異的產(chǎn)品。
責任編輯：楊一鳴
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