曲靖供应锻造镁合金锻造镁合金轮毂
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我们采用两步MDF工艺和人工时效,开发了尺寸为100 × 100 × 140 mm3的大型AZ80合金样品。设计的工艺与报道的MDF和老化工艺不同。T5处理后的试样具有均匀的力学性能,极限抗拉强度为430 MPa(工程应力),断裂延伸率为11.4%,达到了变形Mg-RE合金的水平。MDF在高温下提高了样品的可塑性,从而在180℃具有良好的可伪造性。MDF工艺引入的高密度缺陷包括晶界、位错和层错(SFs),这些缺陷加速了后续的老化响应。这种良好的强度-塑性协同作用是由细晶粒和粗晶粒组成的整体双峰组织、纳米级β-Mg17Al12析出相以及高密度的位错和层错同时作用的结果。由于镁合金的力学性能不依赖于添加特定元素而产生的强化机制,所设计的工艺可以使镁合金的整体性能受益。本工作为开发用于承重部件的大尺寸镁合金坯料提供了一条有效途径。
大量研究集中在广泛使用的AZ系列镁合金的MDF工艺上,包括AZ80,AZ31,AZ61和AZ91合金。AZ80合金应该是工业中常用的商用镁合金之一。AZ80合金的开发成本低,因为没有添加稀土(RE)元素。张金龙等人在400 °C下通过24次MDF制备了极限抗拉强度为333.8 MPa,失效伸长率为17.8%的AZ80合金块,并表明由于锻件之间的加热,在MDF后期锻造道次增加,微观组织不会继续细化。周小杰等在初始锻造温度为360 °C,累积应变为1.8的情况下,用MDF制备了极限抗拉强度为388 MPa,失效伸长率为6.8%的AZ80合金。他们发现广泛的动态降水加剧了随后的老化效应。迄今为止报道的大多数MDF工艺都是在高温下进行的,因此可以实现更大的累积应变。然而,对于商用镁合金,如果不添加稀土元素,由于广泛的动态再结晶(DRX)和动态恢复(DRV)等软化机制,很难通过高温MDF开发高强度样品。一些学者提出了可以在室温下通过MDF开发的商用镁合金。Miura等研究了室温下MDF对挤压AZ80合金力学性能的影响,由于晶粒细化从20 μm到0.3 μm,MDF制备的 AZ80样品的屈服强度达到530 MPa,极限抗拉强度达到650 MPa。但报告的屈服强度和极限抗拉强度是真实应力,通常,锻件的强度是使用工程应力评估的。该过程只能通过一次锻造过程中的非常小的应变来实现,从而限制了其工业用途。此外,镁合金由于其可锻性差,在室温下锻造时容易开裂。
镁的弹性模量(刚度)均为45 吉帕(GPa)。相比之下,铝为69 GPa,钢为190-210GPa。许多部件的刚度有限,这是镁需要克服的一个重大障碍。低刚度材料需要更大的横截面才能达到相同的性能。这通常会导致成本增加和部件尺寸变大,从而使部件难以安装在车辆内的允许空间(称为封装空间)中。组件成功案例是刚度来自组件固有几何形状的设计,例如车轮或汽车中控台下方的U 形内部结构。