鎂合金薄板是壓力軋制擠壓板,具有細化晶粒結構、密度小、質量輕、強度高、延展性能好等優(yōu)點;可以滿足室溫冷沖壓、鍛壓或其他冷加工所具備的抗拉強度和延伸率的要求。
執(zhí)行標準:
鎂及鎂合金板、帶材執(zhí)行標準:GB/T 5154-2010
變形鎂合金執(zhí)行標準:GB/T 38714-2020、GB/T 5153-2016、ASTM B107/B107M-13
熱軋除變形量大,工藝簡單,利于工業(yè)化大生產(chǎn)的優(yōu)點外,也存在著一些不足,如溫度過高不利于控制板形和表面光潔度,力學性能較低等。而應用冷軋工藝可以有效克服上述不足,通過控制變形量和退火,可得到尺寸精度高、力學性能好的薄板。
鎂合金冷軋板材組織中主要為粗大的晶粒,且晶粒內部有大量孿晶。這是因為室溫下鎂合金可開動的滑移系少,要依靠孿生,主要是錐面孿生才能發(fā)生變形。冷軋細織的細化主要通過退火靜態(tài)再結晶來完成。退火時,再結晶晶粒在原始晶粒邊界形核長大,取代粗大的原始晶粒,得到細小再結晶組織。鎂合金冷軋后板材具有較高強度,但伸長率較低,通過適當退火,也可提高冷軋板材的塑性。
冷軋AZ31鎂合金織構形態(tài)與熱軋織構有顯著的區(qū)別,其基面的織構極密度分布呈現(xiàn)雙峰形態(tài),與熱軋的相比,強度上冷軋板材的基面織構強度更高。過程為:室溫下基面滑移系難以開動,晶內誘發(fā)了孿生,改變了孿生部分晶體基面的取向關系,使孿生體內的基面滑移系得以開動,塑性變形繼續(xù)進行,并產(chǎn)生二次孿晶:這一系列復雜的變形終使得基面的取向偏離板材的法向,形成基面織構的雙峰特征。冷軋織構退火后分布規(guī)律沒有太大變化,僅強度有所下降。
鎂合金板材冷軋、熱軋時多采用恒定的溫度,楊平[22]等人利用道次間溫度的下降,結合退火,進行了降溫軋制。軋制過程中,首階段溫度較高,退火次數(shù)少且時間短,采用大壓下量降低板材厚度。隨著軋制的進行,板材溫度下降,采用較小的壓下量,延長退火時間,利用靜態(tài)再結晶和回復細化組織。經(jīng)試驗,通過該種軋制方法可以制成0.3 mm厚度的薄板,且平均晶粒尺寸可達到7μm。
降溫軋制開始階段由于溫度較高,加之具有較大的變形量,因而組織中主要發(fā)生動態(tài)再結晶,生成了大量等軸小晶粒,尺寸約4μm,見圖3a。圖3c、c、g顯示,隨著軋制溫度的下降,動態(tài)再結晶組織成分開始減少,孿晶及切變帶開始增多,其中切變帶起到了細化組織的作用[23]:切變帶內含有大量細小(亞)晶粒,其尺寸不到1μm。這些組織在退火后可長大為較均勻的細小再結晶組織,再進行軋制又能形成擴展的切變帶。反復軋制、退火可形成較大范圍的切變帶區(qū),終退火后形成大范圍細晶區(qū)。圖3b、d、f、h顯示,退火使組織發(fā)生靜態(tài)再結晶及晶?;貜?,消除了缺陷和變形組織,使組織更加均勻。
降溫軋制由于一直處于熱軋、溫軋范圍內(400℃~160℃),室溫,因此織構并未出現(xiàn)冷軋時繞TD傾轉的雙峰基面織構形狀。如圖4所示,軋制后及退火后均為強基面織構,與其他熱軋鎂合金強基面織構相似。
通過軋制、擠壓等加工方式可以消除鎂合金的鑄造缺陷并顯著細化晶粒等,使其具有更高的力學性能。與在室溫軋制相比,低溫軋制(-196℃)的純鈦、純銅、純鋁等板材可形成超細晶結構,使其具有的強度和延展性。然而,迄今為止,對鎂合金低溫軋制的相關研究仍然較少,并且尚未深入研究鎂合金室溫軋制和低溫軋制的顯微組織差異。
鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點是:密度?。?.8g/cm3鎂合金左右),比強度高,比彈性模量大,散熱好,消震性好,承受沖擊載荷能力比鋁合金大,耐有機物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用廣的是鎂鋁合金,其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實用金屬中是輕的金屬,鎂的比重大約是鋁的2/3,是鐵的1/4。它是實用金屬中的輕的金屬,高強度、高剛性。
特性
密度低、比性能好、減震性能好、導電導熱性能良好、工藝性能良好、耐蝕性能差、易于氧化燃饒、耐熱性差。
產(chǎn)品特點
其加工過程及腐蝕和力學性能有許多特點:散熱快、質量輕、剛性好、具有一定的耐蝕性和尺寸穩(wěn)定性、抗沖擊 衰減性能好及易于回收;另外還有高的導熱和導電性能、無磁性、屏蔽性好和無du的特點。
應用范圍
用于攜帶式的器械和汽車行業(yè)中,達到輕量化的目的。
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