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镁合金凭借着导热性好、密度低、比强度和比刚度高等优点被誉为“21世纪的工程材料”,特别是锻造镁合金,其材料组织细密,不存在铸造缺陷,力学性能好,广泛用于航空、航天、汽车、电子等领域。尤其是属于Mg-Al系的AZ80锻造镁合金,不但具有较高的综合力学性能和抗蠕变性能,而且具有良好的疲劳强度,特别适合制造需要承受重复应力的零件。目前,国内外关于镁合金成型工艺的研究虽然已进行了很多,但是集中于采用力学实验数据进行拟合计算。本文在不同变形温度下对AZ80镁合金进行压缩试验摸索出最佳的变形温度,为改进AZ80镁合金的塑性加工工艺提供参考。
实验材料为商用AZ80镁合金棒料,其化学成分为(质量分数,%):7.8~9.2Al,0.15~0.5Mn,0.2~0.8Zn,0.05Cu,0.05Ni,0.15Si,0.02Be,0.05Fe,余量为Mg。试样为Φ10mm×25mm的圆柱形。压缩试验采用1mm/s的变形速度,变形温度200~400℃。压缩前,在试样两端涂抹润滑剂(75%石墨+20%46#机油+5%硝酸三甲苯脂,质量分数)。试样以2℃/s的速度加热,升温至420℃后保温10min,然后以1℃/s的速度降温至变形温度,再保温5min后进行压缩试验。为保存高温下的微观组织状态,压缩后试样采用水冷降温。
AZ80镁合金在变形过程中,随着温度升高,动态再结晶体积分数增加,材料内部的均匀性得到改善。但是,温度过高也会造成晶粒粗大,影响AZ80镁合金的塑性。在本次实验中300℃为AZ80镁合金的最佳变形温度,变形量可达83.3%,晶粒尺寸为8.5μm
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