下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、AZ80镁合金组织性能及其成型的关键技术引言金属镁始于1808年为人所知,直到1886年德国才开始将其用于工业领域。镁有广泛的用途,主要包括烟火制造、冶金,化学、电化学和结构件的应用。由于镁合金具有重量轻、比 强度高、阻尼减振性好等优点,因而将其作为结构件被广泛地应用于航空航天、3C电子产品及交通运输等领域。目前,这些结构件都以铸造件特别是压铸件的应用为主,高性能的变形镁合金材料还处于研发和推广阶段。在变形镁合金中。AZ8唳合金表现出最为优良的力学性能, 通过合理改善其形变及热处 理工艺能进一步提高其强度。本文主要介绍镁合金、AZ80i合金的组织性能和关特征及其成 型的关键技术。1镁合金及AZ
2、801合金的组织性能1.1镁合金的特点镁合金和铝合金的合金化原理几乎相同,都是通过加入合金元素, 产生固溶强化、时效强化、细晶强化及过剩强化作用,以提高合金的机械性能、抗腐蚀性能和耐热性能。镁合金 中常加入的合金元素有 Al、Zn、Mn Zr及稀土元素等。Al在M卯即可产生固溶强化作用,又 可析出沉淀强化相 Mg Al有助于提高合金强度;Zn在M时除固溶强化作用外,也可产生时效强化相MgZn但效果不如Al显著,一般需与其他合金元素同时加入;Mrt日入M时主要为提高合金的耐热性和抗蚀性, 改善合金的焊接性能;M时加入的少量Zr,除细化晶粒外,还从合 金的成分来看, 目前工业中应用的镁合金主要集中
3、于MAl Zn、MZnZr、MRbZn和M八Rb Zr等几个合金系,其中前两个是发展高强镁合金的基础。从生产工艺和性能的特点,上述镁合金分为变形镁合金和铸造镁合金两大类,其编号采用汉语拼音字母加序号。同一系列的镁合金既有可以作为变形合金,又有可以作为铸造合金: 其中既可能含Zr又可能不含Zr。因此,对于不同的镁合金,它的性质特点也会不相同。金属镁及其合金是迄今在工程上应用的最轻的结构材料,具有其它金属材料不可替代的优越性,镁合金具有以下几个特点:(1)镁合金的比重小,是目前最轻的结构材料,其密度在1.751.859/cm 3之间,约为铝合合密度的1/3l/2 ,约为钛合金的1/3 ,不到钢密度
4、的1/4。这一特点对于现代一些便携类产品是至关重要的。(2) 比强度、比刚度高。镁合金比强度明显高于铝合会和钢,略低于比强度最高的纤维 增强材料;比刚度则与铝合会和钢相当但远高于纤维增强材料,具有很好的优越性。(3) 良好的低温性能。一般材料在低温时都会变脆,而镁合金在接近绝对零度时仍具有 良好的力学性能,其苏醒和是温室基本一致。良好的减震性。例如AZ91酢20MPW力下的震动应力衰减系数为 20%而铝合金A380 的只有1%在1OOMP®力下,镁合金的衰减系数上升为55%而铝合金A380的只有4%这使得镁合金非常适合做汽车的变速箱、轮毂、方向盘和电脑、手机外壳等既要求重量轻又要有良
5、好减震的零件和工具。(5) 具有良好的电磁屏蔽作用、高散热性能等物理性能。(6) 镁合金的压力铸造比铝合金好,因为镁合金压铸件有良好的散热性,其散热能力比铝合金快10- 30%与钢铸模不反应。(7) 色泽鲜艳美观,并能长期保持完好如新。1.2 AZ80镁合金的组织性能目前铸造镁合金产品用量要远大于变形镁合金,但经变形的镁合金材料具有更高的强度,更好的延展性及更多样化的力学性能,可以满足不同场合结构件的使用要求。因此,研究开发变形镁合金是未来更长远的发展趋势。Mg-Al系合金是应用最为广泛的一类合金。压铸和变形合金主要是 Mg-Al系合金,其中变形镁合金以高性能 AZ80系列为代表。其中AZ80
6、勺 强度和耐腐蚀性要远优于 AZ31,与ZK6侪目当;而成本则低于 ZK60,与AZ31相当。表1表示出了 AZ80ge形镁合金与其他材料的强度、比强度比较,从以上资料可以看出在综合力学性能上 AZ80形镁合金跟其他材料相比有相当大的优势。下图为AZ80S微组织照片。1铸态2挤压态表1 AZ80镁合金和其他材料的强度以及比强度的比较合金比重 p'EC!tJ研服强度:氏:卿曲明服岫比重AZBO 挤性 VH ' KS 1A2&I 挤XZE60挤批暨材I R5 *DIM铝合金, Tfi铝含金* T$钛合全,金硬IZMn台金小1. S1.711. 32. 32. S1. 7.
7、97. 98 一 a26520030026S190750273300115015011516595175170据国外一些文献报道,Mg-Al系合金中以AZ8曜合金性能为最优,经挤压和时效处理室温状态下抗拉强度可达到 380MPa但从国内来看,能达到此强度值得报道还寥寥无几,说明国内在此领域的研究与国外还有一定的距离,还需要继续研究。2 AZ8 0镁合金的挤压成型技术2.1镁合金的挤压挤压是对放在容器(挤压筒)内的金属坯料施加外力,使之从特定的模孔中流出, 获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。镁合金在室温下的塑性很低,延伸率只有4防5%所以挤压加工是理想的方法。目前,镁合令管材、棒材、型材
8、、带材主要采用挤压加工方法。挤压具有细化晶粒作用,同时能提高材料的强度和延展性,但随挤压温度的升高,晶粒会逐渐长大。2.2挤压加工的特点挤压与其他加工方法的不同点在于,变形在近似密闭的工具内进行,材料在变形过程中承受很高的静水压力,有利于消除铸锭中的夹渣、气空、疏松和缩尾等缺陷,提高材料的可成形性,使材料在一次成形中能承受较大的变形量,从而使产品的组织性能得到提高。与其他塑性加工方法,挤压有以下优点:(1)挤压加工具有比轧制、锻压更为强烈的三向压应力状态,十分有利于最大限度地发 挥金属的塑性和进行大变形量的加工。多数挤压情况下其挤压比 R(锭坯断面积与制品断面积之比)在(10 : 1)(100
9、 : 1)变化,已预挤压的锭坯挤压比可适当增大。据报导纯铝最大挤压比已高达2000以上。同时可以加工用轧制或锻造等方法困难甚至无法加工的金属材料,如对于低塑性的鸨、钳等较脆的金属材料,为了改善组织和提高塑性,只能采用挤压加工的办法。(2) 挤压具有极大的生产灵活性。在同一台挤压设备上,只需更换相应的模具,即能生产其他各种规格、品种的产品。相对型材轧制等加工而言,挤压设备数量和投资也较少。(3) 挤压制品尺寸精确、表面质量高。(4) 易于实现生产过程的机械化、自动化。挤压法具有上述优点的同时,也存在一些缺点,主要有:(1) 金属的固定废料损耗较大。在挤压终了时要留压余和切除挤压缩尾,在挤压管材时
10、,还有穿孔料头的损失,一般几何损失占到锭坯重量的10%-15%此外,挤压时的锭坯长度受到一定限制,一般锭长与直径比不超过3:4 ,所以不能依靠增加锭坯长来减少固定的压余损失比率,故挤压的材料利用率不高。而轧制法生产时,切头尾和切边的损失一般只占锭坯重量的1%-3%(2) 一般的挤压方法所挤压成形的制品,沿长度和断面上制品的组织与性能不均匀。这是由于挤压时,锭坯内外层和前后端变形很不均匀所致。(3) 挤压速度低,生产效率较低。这是由于挤压的一次变形量大,以及金属与工具间的摩擦都很大,变形热与摩擦热都高, 而且变形区完全为挤压筒所封闭,使金属在变形区内的温升很快,而散热条件又差,可能使坯料温度升高
11、到某些金属的脆性区温度,引起挤压制品表面出现裂纹而成为废品,因而金属流出的速度受到较大的限制,不能挤得过快了。此外,挤压生产周期中,辅助操作占用的时间较长,因而生产率比轧制法要低得多。(4) 工具消耗大。特别是挤压高温、高强度金属材料时,模具消耗更为突出。工模具材料及制造费用较高,约占生产总成本1/3以上。3结语虽然科技工作者对各类新型镁合金和镁合金各种可能的成型方式进行了比较系统的研究.但目前国内镁合金企业的商用产品仍然以镁合金常规压铸、重力铸造为主,镁合金的挤压、轧制成型工艺刚刚开始应用于实际生产,镁合金的挤压还有一定的局限性, 组织力量对挤压工艺进行研究对铝合金成型的发展具有十分重大的意
12、义。参考文献:1 刘静安.镁合金加工技术的发展趋势与开发应用前景J.四川有色金属,2005,(4)1-10.2 陈振华.镁合金M.北京:化学工业出版社,2004 .3 高仑.镁合金成型技术的开发与应用.轻合金加工技术,2004(32) : 5.12.4 C.J.Ball. Mot.V0184,1995 56,p399.5 N.Hoy-Petersen Proc. 47th Annual World Magnesium conf . von8, Internationalmagnesium Associatinn,1990,p18.6 俞继志.浅析镁合金压铸的历史、现状和未来.第二届中国中西部地
13、区压铸技术研讨论文集,2001,p1 4.7 D.J.Lewis,Magnesium: Opportunities for Australian Industry Department ofIndustry, Technology & Regional Development Common wealth ofAusb'alia,1993.8 王笑天.金属材料学.机械工业出版社,1987,p293294.9 陆文华,李隆盛,黄良余.铸造合金及其熔炼,t997,p378.10 Polymer I J.Alloys,3rd edition,Arnold,a division of H
14、otter Headline .C1995.11 Leo A Pekguleruy. Review: Cast Magnesium Alloys for Elevated Temperature.12 曾荣昌,柯伟等.Mg合金的最新发展及应用前景.金属学报,2001,37 : 673-685.13 哈宽富.金属力学性质的微观理论.北京:科学出版社: 1983.14 Watanabe H.Super plasticity in a ZK60 magnesium alloy at low temperaturesJ.ScriptaMaterialia,1999 , 40(4) : 477-484.15 常国成,王建中.金属凝固过程的晶体产生与控制M.北京:冶金工业出版社,2001 . 99101.16 陈振华等.镁合金.化学工业出版社.17 刘正,张奎,曾小勤.镁基轻质合金理论基础及其应用北京:机械工业出版社18 汪之清.国外镁合金压
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年城市配送汽车货物运输协议
- 2024年婚庆接送机协同服务协议
- 2024年厂房租赁协议范本
- 2024年商业冷藏设施买卖协议
- 2024年临时办公租赁协议
- 2024年劳务分包商安全操作协议
- 2024年体育赛事接送机配合协议
- 2024年农作物植保服务协议
- 2024年全新离婚协议书:出轨情况专用
- 2024年个人设备贷款担保协议
- 公园保洁服务投标方案
- 食品保质期延长技术研究
- 初中数学试题大全(六十九)尺规作图难题
- 2024-2030年中国索道缆车市场运行状况与未来经营模式分析报告
- 高一思想政治上册2024-2025学年达标测试试卷及答案部编版
- SHT+3413-2019+石油化工石油气管道阻火器选用检验及验收标准
- 09BJ13-4 钢制防火门窗、防火卷帘
- 初二广东省深圳市道德与法治上册期中测试试题及答案
- 古诗词诵读《江城子-乙卯正月二十日夜记梦》公开课一等奖创新教学设计统编版高中语文选择性必修上册
- 单身证明书12篇
- 备战2024年高考英语考试易错点12 名词性从句(4大陷阱)(解析版)
评论
0/150
提交评论