车窗框等。制做薄壁镁合金管件,由于其截面面积可以缩小,因此可显著减重。
3)冲压:
镁合金在常温下不宜冲压,一般;中压温度都必须在150℃以上,在175℃时,镁合金板杯形件拉伸时的拉伸比可达2.0,在225℃时可达3.0,超过了铝合金和低碳钢的的常温拉伸成形极限(它们分别为2.6和2.2)。德国大众汽车公司开发出镁合金汽车覆盖件的热冲压成形技术,加工出汽车的门板。
4)等温锻造:
镁合金在常温下容易脆裂,锻造温度须在200℃以上至400℃之间。但镁合金在高温下,尤其在超过400℃时产生腐蚀氧化以及晶粒粗大,锻造温度范围较窄。而镁合金导热系数较大(~80w/m.c)几乎为钢的2倍,接触模具后降温很快,塑性降低,变形抗力增加,充填性能下降,因此镁合金锻造
较难,而适合于采用等温锻造。我国已用等温锻造工艺成功的成形了复杂的镁合金飞机上机匣。
5)超塑成形:
镁合金塑性较低,用常规变形方法加工较难,近年来美、日等国科学家对镁合金的超塑成形技术进行了研究。研究表明,很多变形镁合金在一定的条件下具有超塑性,可以一次成形复杂的零件。表1O为AZ31,AZ612、与ZK60在适宜的条件下呈现的超塑性能
AZ31,AZ61与ZK60在适宜的条件下呈现的超塑性能表10
合金牌号
产品状态
变形温度T(°K)
应变速度(S-1)
最大延伸率δ(%)
流变应力Б(mPa)
AZ31
挤压棒材D25
723
1x10-5
596
2.10
AZ31
轧制板材t1.5
648
6x10-5
200
15.50
AZ61
轧制板材t0.6
723
1x10-5
401
1.18
AZ61
挤压板材t2
648
3x10-5
461
3.50
ZK60
挤压棒材D31
648
1x10-3
658
4.2
由上表数据可见,不论板材和棒材,其最大延伸率均可达200%以上,而变形抗力却非常之低,这就为成形加工提供了极为有利的条件,可以用很小的力量,一次成形复杂的零件。但有两点要注意:(1)材料的晶粒度要小于10μ,这就要求对材料进行一定变形量的预加工,如挤压、轧制等以破碎其原始晶粒度。(2)应变速率均较低,尤其是AZ系合金AZ31,AZ61等应变速率更低,这对大批量生产是很不利的。近年来很多科学家致力于高应变速率超塑合金的研究,取得了进展。
陈拂曦等人对变形合金MB26进行了研究,MB26是由MBl5(相当于ZK60A)加入稀土元素钇形成的。其特点是强度高,耐热性强、耐腐蚀性好,研究结果发现,MB26在250-480℃温度范围内,应变速率为1.67 x 1O-3一4.1 x 10-2S-1时有超塑性,在350-450℃温度范围内有良好的超塑性,最大延伸率大于520%,在400℃,应变速率为1.17 x 10-2S-1,最大延伸率达1450%,而流变应力仅为8.7mPa,应变速率敏感性指数m=0.6,其应变速率比ZK60A还要高10倍,最大延伸大了一倍多。
镁合金的超塑成形是一个很有前途的成形方法,既简化了成型工艺,又能生产出力学性能好、尺寸精度高、表面光洁的产品,这对汽车工业是尤其合适的成形方法。
镁合金在工业上的研究开发和应用,可以说是方兴未艾。它既体现出众多优越性符合现代技术发展的要求,也提出了一系列需要进一步研究解决的问题,以不断扩大它的应用范围,前途无量,工作很多。(完)
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