超细薄壁镁合金管挤压成形工艺及微观组织
镁合金 挤压 织构
镁合金挤压织构镁合金是一种重要的结构材料，在各个领域都有广泛的应用。
本文将从镁合金的制备方法、挤压工艺和织构特性等方面进行探讨，并对其优缺点进行评估。
一、镁合金的制备方法镁合金的制备方法主要有熔融法和粉末冶金法两种。
1. 熔融法：熔融法是将镁和其他合金元素加热至其熔点以上，然后通过混合、合金化和冷却等工艺步骤得到镁合金。
这种方法适用于制备大规模和复杂形状的零件，但成本较高。
2. 粉末冶金法：粉末冶金法是将镁和其他合金元素的粉末混合，并通过压制和烧结等工艺步骤得到镁合金。
这种方法具有较好的形貌和尺寸控制能力，适用于制备高纯度和复杂形状的零件。
二、镁合金的挤压工艺挤压是一种常用的镁合金加工方法，它通过将镁合金坯料推入模具中，通过模具的空间限制来获得所需形状的零件。
挤压工艺具有简单、高效、节能等优点，可制备大批量、高强度和高精度的镁合金零件。
1. 挤压过程：挤压包括预变形、热挤压和冷挤压三个步骤。
预变形是通过热轧、酸洗等工艺将原始镁合金坯料进行塑性变形，以增加其可挤压性。
热挤压是将预变形的坯料加热至挤压温度，然后通过挤压机械将坯料挤压成所需形状。
冷挤压是将热挤压得到的坯料在室温下进行进一步挤压和整形。
2. 挤压参数：挤压参数对镁合金的织构、力学性能和表面质量等有着重要影响。
主要包括挤压温度、挤压速度、挤压比例和挤压模具布局等。
三、镁合金的织构特性织构是指材料的晶粒方向和分布的有序性。
镁合金的织构特性会影响其力学性能、塑性变形和腐蚀行为等。
主要有以下几种类型的织构：1. 基体织构：镁合金的基体织构主要取决于合金元素类型和含量、加工工艺和热处理条件等。
常见的基体织构有强材织构和弱材织构等。
2. 绕组织织构：镁合金在挤压过程中，由于晶粒在挤压方向上的流动，会导致晶粒绕组织织构的形成。
这种织构会影响镁合金的力学性能和塑性变形行为。
3. 易位织构：易位织构是指由于位错运动和晶粒滑移导致的晶粒方向发生变化。
易位织构会影响镁合金的蠕变行为和高温强度等。
AZ31镁合金细管静液挤压工艺及组织性能分析
（ 哈尔滨工业大学 （ 威 海 ）材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 山东威海 ２ ６ ４ ２ ０ ９ ）
： Ｉ ｃ
摘
要 ： 镁 合 金 由 于 良好 的 生 物 相 容 性 、 可 降 解 性 和 优 良的 力 学 性 能 ， 而 展 现 出 在 医 疗 器 械 应 用 上 的 优 越
性。以 Ａ Ｚ ３ １镁 合 金 为 研 究 对 象 ， 研究镁合金细管静液挤压成形新技术 ， 并 且 开 发 出一 种 高 强 韧 Ａ Ｚ ３ １ 镁 合 金
薄壁 细 管 。 结 果 表 明 ： 模具 预热温度为 ３ Ｏ Ｏ ℃， 挤压坯料温度 ２ ０ ０ ￣ Ｃ， 挤 压 比为 １ ７—３ １ ． ５ ， 采用 超细石墨一Ｐ Ｖ ｃ 塑料 粉 制 备 的 静 液 挤 压 用 传 力 润 滑 介 质 进 行 静 液 挤 压 ， 获 得的细管综 合性能最好 ； 挤 压 管 坯 组 织 与 挤 压 前 相 比， 得 到 明显 改 善 ， 挤 压 前 平 均 晶粒 粒 径 为 １ ５ ０ ￣ ｍ， 挤 压 后 平 均 晶 粒 粒 径 ＜７ ． Ｏ ｍ； 抗 压 强 度 由 均 匀 化 处 理 后
第３ ｌ 卷 第 ３期
２ ０ １ ３年 ６月
粉 末 冶 金 技 术
Ｐｏ ｗ ｄｅ ｒ Ｍｅ ｔ １ ． ３１． ＮＯ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ ｌ ３
Ａ Ｚ ３ １ 镁 合 金 细 管 静 液 挤 压 工 艺 及 组 织 性 能 分 析
Ｗｅ ｉ ｈ ａ ｉ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ ２ ６ ４ ２ ０ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｍａ ｇ ｎｅ ｓ ｉ ｕｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｓ ａ ｒ ｅ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｄｕ ｅ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｇ ｏ ｏ ｄ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ， ｂｉ ｏ ｄ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ａ ｂｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ｉ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｌ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇｅ ｓ ． Ｔｈｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ — ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ＡＺ ３１ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｗａ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄｉ ｅ ｄ，ａ ｎ ｄ ＡＺ ３ １ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｔ ｈｉ ｎ ｗａ ｌ ｌ ｔ ｕｂ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｕｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｕｃ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｗａ ｓ ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｅ ｘ ｔ ｕｓ ｒ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｍｏ ｌ ｄ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ３０ ０℃ ，ｂｉ ｌ ｌ ｅ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ２ ００￣ Ｃ， ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｔ ｕｓ ｒ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ １ ７ —３ １． ５．Ｔｈｅ ｏ ｐｔ ｉ ｍａ ｌ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈｉ ｎ ｔ ｕ ｂｅ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｅ ｘ ｔ ｕｓ ｒ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎｇ ｓ ｕｐ ｅ ｆｉ ｒ ｎ ｅ ｇ ｒ ａ ｐ ｈｉ ｔ ｅ ｐ ｏ ｗｄｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｐ ＶＣ ｍｏ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｏ ｗｄｅ ｒ ａ ｓ ｌ ｕ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｍｅ ｄｉ ｕ ｍ ． Ｔｈ ｅ ｔ ｅ ｘ ｔ ｕｒ ｅ ｏ ｆ ｅ ｘ ｔ ｒ ｕｄ ｅ ｄ ｔ ｕｂ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｏ ｂｖ ｉ ｏ ｕｓ ｌ ｙ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ ｄｉ ｍｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｅ ｘ ｔ ｕｄ ｒ ｅ ｄ ｔ ｕ ｂｅ ｃ ｈ ａ ｎｇ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ １ ５ ０１ ￣ｍ ｔ ｏ ｂｅ ｌ ｏ ｗ ７． Ｏ ｍ ．Ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ
镁合金薄壁管空心锭坯正向挤压成形及其组织分析
文 章 编 号 ：６ ２ ０ ２ （ ０ ８ ０ — ０ １ ０ １ ７ — １ １ ２ ０ ）２ ０ ８ － ４
镁合金薄壁管空心锭坯正向挤压成形及其组织分析
薛 勇 １ 倪 ， ２ 杨 ｓ ，张 治 民 ，郎 利 辉 。 ， 亚 利
（． 北大 学 材料 科 学与工 程 学院 ， １中 山西 太 原 ０ ０ ５ ； ３ ０ １ ２ 北 京 航 空 航 天 大 学 机 械 工 程 及 自动 化 学 院 ， 京 １ ０ ８ ． 北 ０ ０ ３； ３ 中 国 兵 器 科 学研 究 院 宁 波 分 院 ， 江 宁 波 ３ ５ ０ ） ． 浙 １ １ ３
摘 要 ： 于 ＡＺ 对 ３１镁 合 金 薄 壁 管 空 心 锭 坯 正 向挤 压 成 形 ， 了选 择 合 适 的 ３个 关 键 ５ 艺 参 数— — 凹 模 锥 为 ＿ －
角 、 擦 系 数 和 挤 压 比 ， 者 应 用 有 限 元 软 件 ＭＳ ／ｕ ｅｆｒ 进 行 了数 值 模 拟 分 析 。并 通 过 挤 压 试 制 ， 得 了 摩 作 Ｃ Ｓ ｐ ｒｏｍ 获
对 不 同挤 压 比获 得 的管 材 的 微 观 组 织 进 行 了分 析 。
２ 数值模 拟
２１ 模 型 的 简 化 。
基金项 目： 山西省青年科 学基金资助项 目 ２ ０ ０ １２ ） （ ０ ７ ２ ０ ６
收 稿 日期 ：０ ８ ０ — ６ ２０— １０
考虑 到所 要成 形 的管材
［］周贤宾 ， ５ 严致和 ． 金属板材 冲压成 形技术与装备的现状 啪． 锻压装
备与制 造技７ ２０， （）１—６ ￣１ ５ ０１： １． ０ ４ ０
ｆ ６ 】刘建超 ， 忠． 张宝 冲压模具设计与制造［ ］ Ⅳ． ： Ｉ 北京 高等教育 出版社 ，
镁合金管件挤压成形技术研究
镁合金管件挤压成形技术研究描述有力摘要本文介绍了镁合金管件挤压成形的技术。
介绍了挤压成形工艺及其工艺变量，挤压机和模具的设计，以及挤压过程中的控制要点，重点介绍了如何监控管件的外形尺寸，以确保挤压成形的质量。
最后，对挤压成形技术进行总结，指出了在挤压成形过程中应注意的问题，为镁合金管件挤压成形提供有效的参考。
关键词：镁合金管件，挤压成形，工艺变量，外形尺寸IntroductionProcess and process variables of extrusionExtrusion is a process of forming a metal into a desired shape by forcing it through a die. In the extrusion process of magnesium alloy pipe fittings, there are two ways: direct extrusion and indirect extrusion. The specific process and parameters of extrusion forming are as follows:Direct extrusion: The billet is placed in the extrusion chamber, and then pushed forward with a ram to force it into a die. The pressure of the ram and the speed of its movement are the main factors affecting the extrusion effect.Indirect extrusion: This process is similar to direct extrusion, except that the die is placed outside the extrusionchamber and the billets are pushed into the die by the extrusion chamber. The diameter of the billet determines the size of the die.Design of die and pressThe die is the key to the successful or unsuccessful extrusion of magnesium alloy tube fittings. The design of the die includes the opening and shape of the die and the holecross-section, which needs to be designed according to thecross-section shape of the pipe fittings. The press is the equipment used to apply force to the billet. The main parameters affecting the extrusion effect are the extrusion depth and the extrusion speed. It is necessary to select a suitable press for different magnesium alloy tube fittings before extrusion.Control of extrusion processControlling the extrusion process is important for the quality of the product. The main steps are as follows:1. Selection of process parameters and die. According to the requirements of pipe fittings, select the appropriate process parameters and die.2. Monitoring of extrusion process. During the extrusion process, it is necessary to monitor the extrusion depth, temperature, pressure and speed of the press.Conclusion。
镁合金管材挤压工艺及组织性能研究
Ａ Ｉ Ｍ ｎ Ｚ ｎ Ｃ ｕ Ｉ Ｍ Ｆ ｅ Ｓ ｉ 杂质 Ｍ
压毛坯 的温度升高 ， 从而流动应力明显降低。 当变形 速度再增高时 ， 虽然毛坯的升温很 明显， 但是由于变
形过程中金属的加工硬化速度 比再结晶过程的软化 过程快 ， 坯料流动应力不但不减小 ， 反而明显增大。
温度范围缩小为 ３ ０４ ５ 由于 Ｍ ２ ５～ ２ ￣ Ｃ Ｂ 对变形速度 极为敏感 ， 因而速度不能太大。 动变形时的允许变形
作者简介： 王忠堂 ． 、９ ． 男 ３ 岁 工学博士 ． 教授 ． 主攻特种 塑性加工艺
高精度管材挤压技术等
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表 ２ 镁合金管材挤压工 艺参数
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试件号 坯料温度 模具 温度 挤压速度 管坯速度 挤压 比 润滑剂
实验材料为镁合 金 Ｍ ２ Ｂ ，材料性 能 ：热轧态 ≥ 实验过程中 ， 润滑剂采用石墨 、 动物油或植物油。 ２ ０ Ｐ ，≥１％ ３Ｍ ａ ４ 化学成分见表 １ 挤压坯料外径 （） ４变形速度 Ｄ＝ ８ ｍ， ｏ５ｍ 内径 Ｄ ２ ｎ ， （ ｍ 高度 Ｌ ８ｍ ～Ｏ ｎ 。 ＝ｈ ＝０ ｍ ｌ（ ｍ ｈ 当变形速度较高时 ， 变形引起 的热效应会使挤
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６ ０
锻压机械
１０２ １ ０ ２
镁合金管材挤压工艺及组织性能研究
１０ １ 沈 阳 中科 院金 属研 究所 １０ ６ 王忠 堂 张 士宏 莫 立华 许 沂 乔 兵 周文龙
Ｊ０ １ 沈阳工业学院 ０６ １ 摘要
AZ31镁合金薄壁管挤压成形过程有限元模拟
ＡＺ３ １镁合金薄壁管挤压成形过程有限元模拟＊
李琳琳¨。。张治民２，薛勇１ （１．中北大学材料科学与工程学院，山西太原０３００５１；２．山西省集成精密成形工程技术研究中心，山西太原０３００５１）
摘要：采用Ｇｌｅｅｂｌ｝１５００热一力学模拟试验机进行等温压缩实验所得ＡＺ３１镁合金应力——应变数据，建立材 料变形的数学模型，拟合出材料温成形应力——应变曲线。应用有限元法模拟ＡＺ３１镁合金薄壁管的挤压成形，坯 料的成形流变性能按其数学模型施加于ＭＳＣ－Ｓｕｐｅｒｆｏｒｒｎ的材料库中，其中着重探讨ＡＺ３１镁合金挤压成形过程中， 温度、速度、润滑以及模具形状等因素对金属流动的影响，为管类零件挤压成形工艺提供科学的依据。
线特点，模拟采用刚塑性模型。因该零件为轴对称 件，所以取１／２来分析。其初始条件为：凸模行程 速度为１０ｍｍ／ｓ；摩擦系数为０．１５；坯料的成形流 变性能按式（１）施加于该软件的材料库中。坯料的 初始单元划分为１５０，节点数目为１８２，环境温度为
图３挤压工序模拟简图 Ｆｉｇ．３ Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ
关键词：ＡＺ３１镁合金；有限元法；挤压 中图分类号：１１３３７１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－３９４０（２００６）０５－００３２－０４
Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｌｏｙ ＡＺ３ｌ ｔｕｂｉｎｇ
ＬＩ Ｌｉｎ－ｌｍｌ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｉ—ｍｉｆｆ，ＸＵＥ Ｙｏｎ９１ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｆｏｒｍｉｎｇ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）
AZ31镁合金挤压成形微观组织演化的试验研究与数值模拟
AZ31镁合金挤压成形微观组织演化的试验研究与数值模拟一、概述镁合金作为轻质、高强度的材料，在航空航天、汽车制造和电子产品等多个领域具有广泛的应用前景。
镁合金在成形过程中存在固有的缺陷和较低的力学性能，限制了其应用范围。
随着挤压成形技术的不断发展，通过改变模具结构、坏料形状及润滑条件等参数，可以有效地改善镁合金的成形性能并扩大其应用领域。
为了更深入地了解镁合金挤压成形过程中的微观组织演化行为，本文采用实验研究方法与数值模拟相结合的方式，系统地对AZ31镁合金的挤压成形微观组织演化进行了研究。
通过对实验数据进行数值模拟，旨在揭示挤压温度、应变速率和变形速度等工艺参数对微观组织演化的影响规律，并建立相应的本构模型。
研究结果有助于优化镁合金挤压成形工艺，指导实际生产。
1. 镁合金的应用及重要性随着科技的进步和工业的发展，对金属材料的需求日益增长，特别是高性能轻质合金材料。
镁合金作为轻质、高强度、优良的导电和导热性能于一体的轻质合金，在航空、航天、汽车制造、电池工业及通讯等领域具有广泛的应用前景和战略意义。
镁合金的应用不仅可以降低对石油资源的依赖，减少环境污染，而且能够提高相关产品的性能和使用寿命，因此研究镁合金的应用及重要性显得尤为重要。
在众多的轻质合金中，镁合金以其低密度、高比强度和刚度、优异的减震性能以及良好的电磁屏蔽性能等优点，受到广泛关注。
特别是在航空航天领域，采用镁合金可以大幅减轻飞行器的重量，提高燃油经济性和运载能力。
在汽车制造业中，镁合金的应用则有助于提高汽车的工作效率、降低能耗以及环保减排。
镁合金在电子器件、电池和通讯器材等领域的应用也都展现出巨大的市场潜力和发展前景。
镁合金在加工过程中也存在一些挑战，如流动性差、难以热处理强化等，这些因素限制了镁合金在一些领域的广泛应用。
深入研究镁合金挤压成形过程中的微观组织演化规律，对于揭示其塑性变形机制和提高镁合金的综合性能具有重要意义。
镁合金作为一种具有广泛应用前景和重要价值的轻质合金材料，其研究不仅有助于推动相关领域的技术进步，还可为国家的战略发展提供有力支持。
镁合金管材挤压工艺及力能参数实验研究
镁合金管材挤压工艺及力能参数实验研究近年来，镁合金作为一种轻质高强材料，受到广泛关注和研究。
其中，镁合金管材作为一种具有广泛应用前景的制造材料，在航空航天、汽车、船舶等领域有着广泛的用途。
本文将重点研究镁合金管材的挤压工艺及力能参数。
镁合金管材的挤压工艺是将镁合金材料通过金属模具的压力作用，经过变形加工成管状产品的工艺过程。
挤压工艺具有高效、经济、节能的特点，对于制备镁合金管材具有重要意义。
在实际操作中，首先需要选择适宜的镁合金材料，并进行预热处理，以增加材料的塑性。
然后将预加工的镁合金坯料放入加热炉中进行加热，使其达到挤压温度。
随后，将热加工的坯料通过挤压机的挤杆进行挤压变形，最终得到所需的管状产品。
在挤压过程中，力能参数是影响镁合金管材性能的重要因素。
力能参数主要包括挤压速度、挤压温度和挤压力。
挤压速度决定了挤压材料的塑性变形程度和管材的尺寸精度。
较高的挤压速度可以增加材料的塑性变形，但过高的速度可能导致管材表面质量下降。
挤压温度的选择取决于镁合金材料的特性和挤压机的工作温度范围。
合适的挤压温度可以提高材料的流动性，减少挤压力，有利于形成高质量的管材。
挤压力是指挤压机施加在镁合金坯料上的压力，它直接影响材料的塑性变形量和管材的尺寸精度。
较大的挤压力可以增加材料的变形量和管材的致密度，但过大的力可能导致管材断裂。
为了研究镁合金管材的挤压工艺及力能参数，可以进行实验研究。
实验可以分为材料选择、预热处理、挤压加工和力能参数控制等步骤。
首先，选择合适的镁合金材料并进行适当的预热处理。
然后，利用挤压机进行挤压加工，控制挤压速度、温度和力量，得到不同条件下的镁合金管材，进行尺寸精度和物理性能测试。
通过对实验结果的分析，可以确定合适的挤压工艺及力能参数。
总之，镁合金管材的挤压工艺及力能参数是影响管材性能的重要因素。
通过实验研究，可以确定合适的挤压工艺及力能参数，为镁合金管材的制备提供实验依据和理论指导。
同时，对于改进挤压工艺、提高管材质量和开发新型镁合金材料也具有重要意义。
镁及镁合金挤压工艺工艺流程与主要特点
镁及镁合金挤压工艺工艺流程与主要特点
目前热挤压是镁合金最主要的塑性加工方法。
与变形铝合金的挤压加工一样，变形镁合金也可采用正向挤压、反向挤压、单动挤压机、双动挤压机、卧式挤压机、立式挤压机、Confrom 连续挤压法、静液挤压法来挤压棒、管、型、线材。
一般来说，凡是用于挤压铝合金制品的挤压机和挤压方法基本上都适用于挤压镁合金制品。
典型镁合金挤压生产工艺流程为：铸锭加热→一次挤压→切中间坯料→加热→二次挤压→人工时效→拉伸矫直→切头尾、取试样→辊式矫直→手工矫直→检查→切成品打印→氧化上色→成品检查→包装→入库。
镁及镁合金挤压工艺与铝合金的挤压工艺大致相同，主要的区别有以下几点：
（1）加热方式：镁合金只允许在空气电阻炉中加热；而铝合金可在空气电阻炉或感应炉中加热。
（2）挤压温度：镁合金挤压温度稍低，为防止镁锭燃烧，各种镁合金允许加热的最高温度为470℃；而铝合金的最高加热温度可达到550℃。
（3）挤压速度：镁合金挤压速度最高可达20m/min，比硬铝合金的快，但仅为软铝合金挤压速度的1/3左右。
（4）模具尺寸：镁合金热挤压材的收缩率比铝合金的大，而且模具承受的变形抗力大，模具设计时要求承受更大的挤压力，并千方百计减少金属挤压时的变形抗力。
（5）张力拉矫：镁合金挤压材要在加热到100℃～200℃条件下拉矫，这需要专用设备；而铝合金挤压材可在室温拉矫。
AZ31镁合金薄壁管材等温挤压工艺分析及模具设计
镁 合 金 是常 用 金 属结 构材 料 中最轻 的一 种 ， 其
密 度 约 为 铝 的 ２ ３、 的 １ ４。 有 质 量 轻 、 强 度 和 ／ 钢 ／ 具 比 比 刚 度 高 、 震 性 好 、 蔽 和 导 热 性 优 良 、 形 加 工 减 屏 成
性 好 、 于 同 收 等 优 点 而 被 誉 为 “ １世 纪 的 一 种 绿 易 ２ 色 工 程 材 料 ”。 广 泛 应 用 于 航 空 、 天 、 车 和 电 子 被 航 汽
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
系 数 越 大 ， 需 的 变 形 力 越 大 ， 形 所 需 的 设 备 吨 位 所 变 越 大 。 因 此 ， 实 际 生 产 中 ， 尽 可 能 创 造 良好 的 润 在 要 滑 条件， 小加 工设 备 吨位， 获得 优质 的锻 件 。 减 以
【］ 王连 东， 仕华 ． 粗 工 艺 理 论 与 技 术 的 研 究 进 展 【１ 吲 机 械 丁 ４ 李 镦 Ｊ． 中
Ｚ Ｕ ｕ ｄ ｎ ， Ｕ ｏ ＹＵ ｅ ｈｕ ， Ｈ ＡＯ ｏ ｇ ａ Ｈ Ｃｈ ｎ ｏ ｇ Ｗ Ｔａ ， Ｗ ｉ ａＳ Ｓ ｎ ｔｏ
（ ｕ ａ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｗ ｕ ａ ３ ０ ０ Ｈｕ ｅ ｈ ｎ ） Ｗ ｈ ｎＵｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ｙ Ｔ ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｂ ｉ ｉ ａ Ｃ
织 ， 高 合 金 强 度 。 压 工 艺 相 对 于 锻 造 工 艺 具 有 极 提 挤
收 稿 日期 ：０ ７ ０ — ８ ２ｏ — ２ １ 作者 简 介 ： 段亚 利 （９ ０ ） 女 ， 士 生 ， １ ８一 ， 硕 主攻 金 属材 料 精 密成 形 技 术
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镁合金管件挤压成形技术研究
镁合金管件挤压成形技术研究目前，世界发达国家已着手镁合金材料的大力开发与研究，镁及镁合金被应用在航天航空、国防军工、交通运输、电子器件壳体、体育器材和办公用品等领域，加速开发镁的应用已经成为必然趋势。
近年来，铸造领域中一些新的生产工艺和技术，如压力铸造技术、半固态成形技术等都被用来开发新型镁合金材料，并取得了很大的进展。
与这些工艺生产的铸态材料相比，变形镁合金材料更具发展前途与潜力，通过变形可以生产尺寸多样的板、棒、管、型材及锻件产品，并且可以通过材料组织的控制和热处理工艺的应用，获得比铸造镁合金材料更高的强度，更好的延展性，更多样化的力学性能，从而满足更多结构件的需要。
因此，研究与开发新型变形镁合金，开发变形镁合金生产新工艺，生产高质量的变形镁合金产品显得十分重要。
由于挤压加工是在3向压应力状态下加工成形的方法，适用于低塑性材料的成形加工，因此挤压成形是生产变形镁合金的重要手段。
本文对镁合金的管件挤压工艺进行了生产性试验研究。
1 试验方法1．1 试验材料试验采用工业应用最广泛的AZ91D镁合金，化学成分如下如表1：表1 AZ91D化学成分 (质量分数 )元素 Al Zn Mn Si Fe含量 8．3～9．7 0．35～1 0．15t0．5 40．1 0．005元素 Cu Ni 其余 Mg含量 40．03 0．002 0．02 余量1．2 挤压模具的结构设计模具的尺寸与坯料尺寸要相匹配，其强度和表面精度必须满足要求，以获得表面质量光滑的管件．模具的关键部件是挤压筒、挤压杯、挤压垫片和挤压针，通过更换不同的挤压针尺寸可以获得不同的挤压比。
本次试验中，采用30。
锥角配合方式密封，其优点是密封性能强，易对准中心，有自动调心的功能，可保证管材的壁厚均匀。
其缺点是接触面积小，有可能因为工作的单位压力过高而产生局部压塌。
20 100 150 200 250 300 350 温度，℃1．3 挤压温度的确定挤压温度是 300挤压参数中最活≤250跃的因素。
镁合金细管挤压工艺及组织性能分析论文
镁合金细管挤压工艺及组织性能分析论文导言镁合金作为一种轻质高强度材料，在汽车、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
而细管挤压作为一种制备镁合金细管的重要工艺，可以使得镁合金细管具备更好的力学性能和表面质量。
本篇论文将对镁合金细管挤压工艺及其组织性能进行分析和探讨。
一、镁合金细管挤压工艺1.1 挤压原理挤压是一种通过压力使金属材料通过模具形成所需形状的成形工艺。
在挤压过程中，金属材料受到挤压力的作用，从而在模具的作用下形成所需的细管形状。
1.2 挤压设备挤压设备是完成挤压工艺的重要设备，常见的挤压设备包括单作用液压挤压机、双作用液压挤压机等。
这些挤压设备通过施加压力，将金属材料通过挤压模具变形成细管形状。
1.3 挤压工艺步骤通常，镁合金细管挤压工艺包括以下几个步骤：1.镁合金材料的预处理：对镁合金进行预处理，包括除氧、除杂等工艺；2.挤压模具设计与制备：根据细管的形状要求，设计和制备合适的挤压模具；3.材料预热：将镁合金材料进行预热，提高其塑性；4.挤压过程：将预热后的镁合金材料放入挤压设备中，施加压力进行挤压，形成细管形状；5.冷却处理：将挤压后的细管进行冷却处理，使其具备更好的力学性能和表面质量；6.后处理：进一步处理细管表面，如去除氧化层等。
二、镁合金细管组织性能分析2.1 组织性能的评价指标镁合金细管的组织性能可以通过多种评价指标进行评估，常见的指标包括：•晶粒尺寸：晶粒尺寸可以反映镁合金的晶粒细化程度，晶粒尺寸越小，其力学性能和塑性越好；•晶界分布：晶界分布可以影响材料的力学性能，均匀的晶界分布有利于提高材料的抗拉强度和延伸率；•相组分分布：镁合金中的不同相组分对材料的力学性能有着重要影响，对不同相组分的分析可以了解材料的组成以及各相组分的形成机制。
2.2 组织性能分析方法对镁合金细管的组织性能进行分析常采用金相显微镜、扫描电镜等显微结构分析方法。
金相显微镜可以观察材料的晶粒尺寸和晶界分布情况，扫描电镜可以进一步观察材料的微观形貌。
AZ31镁合金薄壁细管塑性加工工艺及组织性能研究
AZ31镁合金薄壁细管塑性加工工艺及组织性能研究镁合金薄壁细管由于具有良好的生物力学相容性和机械性能，同时具有无毒和可降解性，是理想的心血管支架生物医用材料。
目前，大长细比高强韧镁合金薄壁细管的成形非常困难，关系着镁合金心血管支架制备的成功与否。
本项目研究一种传力润滑介质作用下大长细比高强韧镁合金薄壁细管低温挤压成形新技术，同时揭示了低温挤压塑性变形的机理，开发出了一种尺寸精度高的大长细比高强韧镁合金薄壁细管，实现了镁合金组织性能及精密成形控制一体化。
本文以AZ31镁合金铸态棒料为原材料，挤压采用空心锭正向挤压的方法，制定出如下的工艺过程：均匀化热处理铸态棒料→预挤压棒料(分析模具温度影响)→管材挤压(分析挤压比、坯料温度的影响)→热处理工艺(分析热处理温度、时间影响)→拉拔(分析拉拔量影响)→模拟体液腐蚀，利用电子万能试验机、金相显微镜、SEM扫描电子显微镜以及XRD对棒材、管材进行组织及性能分析。
研究表明：预挤压获得的棒料不同模具温度进行预挤压时，坯料温度200℃，当模具温度为200℃，晶粒明显得到细化。
预挤压的棒料进行管挤压时，在模具温度为200℃，挤压速度为15mm/s，油基石墨作为润滑剂下，当Φ16mm→Φ3.6mm 的管材时，当挤压比为18.68，坯料温度为200℃时，抗拉强度最大为303.540MPa、抗弯强度最大为1087.153MPa，伸长率为6.2%。
管挤压工艺以后，晶粒再次细化，平均晶粒尺寸可以达到3.910μm。
对挤压后Φ3.6mm的管，加热到225℃保温45min时，获得管材的伸长率最好，伸长率可以达到14.52%，抗拉强度与抗弯强度略有下降，为拉拔提供了好的坯料。
拉拔时，当累积变形量为17.95%时，即拉拔从Φ3.6mm→Φ3.0mm时，获得的AZ31镁合金管的抗拉强度及抗弯强度最大，且晶粒是最细小的，可以达到4.384μm。
最大抗拉强度可以达到374.45MPa、抗弯强度达到1114.421MPa。
镁合金挤压工艺流程
镁合金挤压工艺流程
镁合金挤压工艺流程是指将镁合金材料通过挤压工艺加工成所需形状的流程。
一般来说，该工艺流程包括以下几个步骤：
1. 材料准备：首先需要选择适合挤压的镁合金材料，然后将其切割成一定长度的坯料，以备后续加工。
2. 加热预处理：将坯料加热至一定温度，进行预处理，以提高其塑性和可挤压性。
3. 模具设计：根据所需产品的形状和尺寸，设计出合适的模具，并对其进行制造和调试。
4. 挤压加工：将预处理后的坯料放入挤压机中，利用一定压力将其挤压成模具所设计的形状。
5. 冷却处理：挤压成型的镁合金材料还需要进行冷却处理，以消除应力和改善其性能。
6. 表面处理：根据需求，可对挤压成型的镁合金材料进行表面处理，如喷涂、抛光、氧化等。
7. 成品检验：最后，需要对挤压成型的镁合金制品进行质量检验，确保其满足设计要求和产品标准。
通过以上工艺流程，可以生产出各种形状和尺寸的高质量镁合金制品，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
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三辊轧制镁合金薄壁管成形工艺及微观组织
三辊轧制镁合金薄壁管成形工艺及微观组织
李强;张超逸;花福安;于宝义
【期刊名称】《沈阳工业大学学报》
【年(卷),期】2013(035)004
【摘要】为了制备高质量的镁合金薄壁管材,利用三辊轧管机研究了冷轧镁合金薄壁细管的成形工艺.分析了轧制时管材易出现开裂的原因,发现其与变形量和中间退火工艺有关.结果表明,当主变形的当量变形εH＜0.2时,可以得到质量和性能都符合要求的管材;当主变形的当量变形εH＞0.3时,管材表面成形性较差,且易出现表面裂纹.退火温度为300℃,保温时间为90min,然后再进行空冷的中间退火工艺可以实现晶粒细化,得到的平均晶粒尺寸约为9.8μm,从而提高了管材进行进一步轧制的变形能力.
【总页数】7页(P407-413)
【作者】李强;张超逸;花福安;于宝义
【作者单位】沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870;东北大学轧制与自动化国家重点实验室,沈阳110006;沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110870
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.2
【相关文献】
1.三辊轧管机轧制薄壁管时轧辊寿命因素分析 [J], 秦建新;陈峰;李晓强
2.LD60三辊冷轧管机轧制薄壁管材壁厚不均分析 [J], 冯红超;徐哲;苟亚娟
3.异步轧制AZ31镁合金的微观组织与室温成形性能 [J], 夏伟军;蔡建国;陈振华;陈刚;蒋俊峰
4.三辊轧管机薄壁管轧制壁厚不均的分析 [J], 程霞
5.超细薄壁镁合金管挤压成形工艺及微观组织 [J], 于宝义;吴永广;何淼;赵娜;杨继伟;杨洋
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AZ31镁合金挤压成形微观组织演化的试验研究与数值模拟
AZ31镁合金挤压成形微观组织演化的试验研究与数值模拟镁合金具有质轻、比强度、比刚度高以及容易回收等优点,在汽车、航空航天等行业具有广阔的应用前景。
但由于镁合金是密排六方晶体结构,其室温成形性能很不理想,而在温热状态下具有良好的塑性成形性能。
镁合金在塑性加工过程中,会由于滑移和孪晶使晶粒发生转动而形成强烈的织构。
同时镁合金在热变形过程中容易发生动态再结晶,使晶粒细化。
试验研究表明,镁合金成形过程中的晶粒尺寸与织构演化对其材料性能有着明显影响。
因此,研究成形过程中微观组织的变化规律对预测镁合金产品性能具有重要的意义。
集成计算材料工程集选材、设计、制造、优化于一体,是材料学科一个新的研究方向。
它将材料初始的微观组织结构信息作为计算机仿真的输入,模拟宏观制造过程及相应的微观组织演变,最终获得不同度量尺度和加工过程里所有相关的材料信息,实现低成本下产品的最优化设计,并且能够缩短新材料的研发时间。
本文根据集成计算材料工程的研究方法对镁合金挤压过程的微观组织演化进行研究,采用试验和模拟两种手段,系统学习了挤压对平均晶粒尺寸和织构分布的影响,为今后镁合金产品的性能预测奠定坚实的基础。
晶体塑性力学在织构模拟中已经得到广泛的应用,本文对不同模型和模拟方法进行对比,确定最适合于AZ31镁合金的模拟方法。
首先建立了滑移主导的率无关单晶体模型,通过模拟单晶体铝板的冲压验证了其正确性。
基于该单晶体模型,分别根据泰勒模型和弹塑性自洽模型建立滑移主导的多晶体模型。
进一步考虑孪晶在织构演化中的作用,建立了耦合滑移、孪晶的多晶体塑性力学模型。
通过模拟AZ31镁合金挤压棒材在压缩过程中的织构分布,对不同的多晶体模型和模拟方法进行对比,该研究为后续的数值模拟提供理论基础。
为了研究铸态AZ31镁合金高温变形时的微观组织演化,对铸态AZ31镁合金进行了不同变形条件(温度、应变速率和应变)下的恒温热压缩试验。
在相同变形条件下,铸态棒材中间部位和边缘部位的应力应变曲线比较接近。
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图 １ 镁合金 ＡＺ６１ 挤压管件 Ｆｉｇ．１ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ＡＺ６１ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｕｂｅｓ
表 ３ 坯料及挤压件尺寸 Ｔａｂ． ３ Ｂｉｌｌｅｔ ａｎｄ ｅｘｔｒ ｕｓｉｏｎ ｔｕｂｅ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ
实验方案序号 外径 ／ ｍｍ 内径 ／ ｍｍ
坯料
２４．５
６
Ａ
８．３
６
序号
／℃
／℃
Ａ
４００
３００
Ｂ
４００
３００
Ｃ
４００
３００
Ｄ
４００
３００
挤压速度 ／ （ｍｍ·ｓ－１）
挤压比
２
１７
２
２３
２
３５
２
４３
润滑剂
油 油 油 油
２ 实验结果及分析
２．１ 实验结果 在以上条件下，成功挤压出了镁合金管件（图
１）。其表面质量好，无裂纹、凹陷、分层，表面粗糙 度与尺寸精度均令人满意。挤压件及坯料尺寸见 表 ３。 ２．２ 挤压成形 ＡＺ６１ 管件组织变化
（ａ） 横断面图
（ｂ） 纵断面
２０ "ｍ
２０ !ｍ
图 ４ 挤压比为 ２３ 的镁合金挤压管断面组织 Ｆｉｇ．４ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ
ｔｕｂｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ２３
图 ５ 为挤压比为 ３５ 的挤压管件组织，从图 ５（ａ） 可看出，横断面上白色 α－Ｍｇ 基体晶粒被挤扁并细 化，白色的 α－Ｍｇ 基体和黑色的 β－Ｍｇ１７Ａｌ１２ 相已不 再连续。从图 ５（ｂ）可看出，纵断面上白色的 α－Ｍｇ 基 体和黑色的 β－Ｍｇ１７Ａｌ１２ 相基本上成板条状分布，两 相之间交替分布，纵向上两相都分别是连续的。
从挤压管件的组织可看出，铸态粗大的树枝晶 经挤压变形变成细小的条状晶，β－Ｍｇ１７Ａｌ１２ 相由原 来的连续网状分布被挤压变形伸长成流线，并在一 定程度上消除了铸态组织中的疏松等缺陷，提高了 致密度，使得合金的伸长率和强度都较铸态时的高。
（２）模具温度 镁合金变形温度范围狭窄，与
冷模接触时，极易产生裂纹。因此，必须对模具进
行预热。由于坯料与模具的接触面积较大，变形时
间较长，所以模具的加热温度要低于坯料的加热
温度，温度范围为 ２００￣３００ ℃。
（３）挤压速度 当变形速度较大时，变形引起
的热效应会使挤压坯料的温度升高，从而流动应
力降低。当变形速度再增大时，虽然坯料的升温很
１ 实验研究
１．１ 实验设备及材料
实验设备采用 ＹＨ６１－５０００ｋＮ 金属液压挤压
机，ＳＸ－６－１３Ｃ 高温箱式电阻炉，自制的挤压模具
和模具加热及保温装置等。
实验材料为镁合金 ＡＺ６１。其化学成分见表
１。挤压坯料外径 Ｄ０＝２４．５ ｍｍ，内径 ｄｉ＝６ ｍｍ，高度
表 １ ＡＺ６１ 化学成分（质量分数，％） Ｔａｂ．１ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＡＺ６１ （ｗｔ％）
收稿日期：２００７－０９－２４ 作者简介：于宝义（１９６５－），男，辽宁阜新人，副教授，博士，主要从
事模具技术及材料成形工艺方面的研究； 电话：１３９４０４１６６０６；Ｅ－ｍａｉｌ：ｊａｃｋｙｗｏｏ２１＠１６３．ｃｏｍ
愈合等［１］。 本文所研究的超细薄壁镁合金管主要是应用
于心脏搭桥手术中，具有很好的发展前景。在镁合 金管件的生产工艺上，采用挤压技术加工的管件具 有许多突出的优点：可降低材料消耗，提高挤压管 质量，不用在轧管机或冷拔机上进行后续加工即可 获得高精度的成品管，减少了工艺设备数量，零件 力学性能好，且在变形过程中不需要气体保护，降 低了劳动量，减少生产成本［２］；在挤压变形后，金属 材料的晶粒组织更加致密等。因此，研究超细薄壁 镁合金管挤压技术具有十分重要的意义。
（ａ） 横断面图
（ｂ） 纵断面
２０ #ｍ
２０ $ｍ
图 ５ 挤压比为 ３５ 的镁合金挤压管断面组织 Ｆｉｇ．５ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｕｂｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ３５
图 ６ 为挤压比为 ４３ 的挤压管件组织，从图 ６ （ａ）可看出，横断面上白色的 α－Ｍｇ 基体晶粒被挤 扁并进一步细化，且白色 α－Ｍｇ 基体和黑色的 β－Ｍｇ１７Ａｌ１２ 相已基本分离。从图 ６（ｂ）可看出，纵 断面上白色的 α－Ｍｇ 基体和黑色的 β－Ｍｇ１７Ａｌ１２ 相 均成板条状分布，两相之间交替分布。
５０ !ｍ 图 ２ ＡＺ６１ 合金铸态组织 Ｆｉｇ．２ Ａｓ－ｃａｓｔ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ＡＺ６１ ａｌｌｏｙ
图 ３ 为挤压比为 １７ 的挤压管件组织，从图 ３ （ａ）可看出，横断面上白色的 α－Ｍｇ 基体被挤扁，但
（ａ） 横断面图
（ｂ） 纵断面
２０ "ｍ
２０ #ｍ
图 ３ 挤压比为 １７ 的镁合金挤压管断面组织 Ｆｉｇ．３ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｕｂｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ １７
ＹＵ Ｂａｏｙｉ， ＷＵ Ｙｏｎｇｇｕａｎｇ， ＨＥ Ｍｉａｏ， ＺＨＡＯ Ｎａ， ＹＡＮＧ Ｊｉｗｅｉ， ＹＡＮＧ Ｙａｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００２３， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｕｂｅｓ ｗａｓ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ， ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｕｂｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｔｈｅ ｔｕｂｅｓ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｆｔｅｒ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ａｔ ４００ ℃ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｉｓ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｒｅｆｉｎｅｄ ｂｙ ｈｏｔ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｙｓｔａｌ ｇｒａｉｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｔｕｂｅ ｉｓ ｆｉｎｅｒ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ； ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ； ｓｕｐｅｒｆｉｎｅ ｔｈｉｎ ｗａｌｌ ｔｕｂｅ； ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
Ｂ
７．８
６
Ｃ
７．２
６
Ｄ
７．０
６
壁厚 ／ ｍｍ
９．２５ １．１５ ０．９ ０．６ ０．５
挤压比
１７ ２３ ３５ ４３
图 ２ 为 ＡＺ６１ 合金的铸态组织，可看出铸态 合金由两相组成，白色的大块树枝晶为 α－Ｍｇ 基 体，位于白色边界的黑色相为 β－Ｍｇ１７Ａｌ１２ 相，β相 分布在基体的周围，呈离散网状，枝晶形态发达， 具有典型的铸造组织特征。通过面扫描还可以进 一步发现，在基体内固溶了均匀分布的 Ｚｎ 元素 和一些 Ｍｎ－Ａｌ 化合物的析出。
镁及镁合金作为生物医用植入材料，与现在 已投入临床使用的各种金属植入材料相比，具有 以下突出的优点：资源丰富，价格低廉；良好的生 物相容性和生物可降解性；是人体内仅次于钾、 钠、钙的细胞内正离子，参与蛋白质合成，能激活 体内多种酶，调节神经肌肉和中枢神经系统的活 动，保障心肌正常收缩。镁几乎参与人体内所有 新陈代谢过程，可以促进骨细胞的形成，加速骨的
ＡＩ
Ｍｎ
Ｚｎ
Ｎｉ
Ｆｅ
Ｓｉ
Ｍｇ
５．８￣７．２ ≤０．１５ ０．４￣１．５ ０．０００ ７ ０．００１ ７ ０．０２１ 余量
《热加工工艺》２００８ 年第 ３７ 卷第 ７ 期
４３
金属铸锻焊技术 Ｃａｓｔｉｎｇ·Ｆｏｒｇｉｎｇ·Ｗｅｌｄｉｎｇ
２００８ 年 ４ 月
Ｌ＝３５￣５０ ｍｍ。
１．２ 挤压工艺参数选择
上半月出版
Ｃａｓｔｉｎｇ·Ｆｏｒｇｉｎｇ·Ｗｅｌｄｉｎｇ 金属铸锻焊技术
超细薄壁镁合金管挤压成形工艺及微观组织
于宝义，吴永广，何 淼，赵 娜，杨继伟，杨 洋
（沈阳工业大学 材料科学与工程学院，辽宁 沈阳 １１００２３）
摘 要：对镁合金管件挤压成形工艺进行了实验研究，确定了其成形工艺参数。分析了镁合金管件在 ４００ ℃ 挤压成形时微观组织的变化，挤压比（变形程度）对管件微观组织的影响。实验结果表明，热挤压加工可有效地细
用石墨或矿物油［４］。
参考镁合金锻造时的工艺参数，结合管件挤
压时的变形特点及工艺特征，确定了镁合金
ＡＺ６１ 管件挤压时的实验工艺参数（表 ２）。
表 ２ 镁合金管件挤压工艺参数 Ｔａｂ． ２ Ｅｘｔｒ ｕｓｉｏｎ ｐａｒ ａｍｅｔｅｒ ｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｕｂｅｓ
实验方案 挤方晶格，室
温下只有基面｛０００１｝产生滑移，因此镁合金常温下
容易脆裂，难以进行塑性成形；在 ２００ ℃以上时，第
一类角锥面｛１０１１｝也产生滑移，塑性因此明显提
高；２２５℃以上时，第二类角锥面｛１０１２｝也可能产生
滑移，塑性提高更大。因此，镁合金宜在 ２００ ℃以上
成形。本实验选取的挤压温度为 ４００℃。
（ａ） 横断面图
（ｂ） 纵断面
２０ %ｍ
２０ &ｍ
图 ６ 挤压比为 ４３ 的镁合金挤压管断面组织 Ｆｉｇ．６ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｕｂｅ