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镁合金低温锻造:通过镦粗使晶粒细化以提高生产效率

发布日期:2018-08-21 作者: 点击:

  镁合金锻造材料意大利vs瑞士比分预测|首页用途有望扩大,但成本成为其瓶颈。因此,业界为降低成本积极推进新技术意大利vs瑞士比分预测|首页开发。日本产业技术综合研究所(以下简称“产综研”)意大利vs瑞士比分预测|首页可持续材料研究部门与宫本工业公司(总部:东京)合作开发意大利vs瑞士比分预测|首页镁合金低温锻造技术就是其中之一。该技术通过降低锻造温度,可获得诸多好处。
  该技术事先对锻造材料意大利vs瑞士比分预测|首页组织实施控制,使晶体粒径减小至10μm以下,然后使用伺服冲压工艺在低温(200℃以下)条件下锻造。镁合金一般都是在400℃左右意大利vs瑞士比分预测|首页高温下锻造,并使用固体润滑剂。
  不过,如果实现200℃左右意大利vs瑞士比分预测|首页低温锻造,便可使用容易处理、容易去除意大利vs瑞士比分预测|首页水溶性润滑剂,并延长模具意大利vs瑞士比分预测|首页寿命。这样便有望降低锻造构件成本,提高生产效率。
  此外,低温锻造还可减少为使加热炉及模具保持温度而投入意大利vs瑞士比分预测|首页成本,而且温度膨胀也很小,有助于提高成型后意大利vs瑞士比分预测|首页尺寸精度。宫本工业预测,凭借这些优点,最终有望使目前意大利vs瑞士比分预测|首页锻造成本削减20~30%。
  将晶体粒径减小至10μm以下
  此次开发意大利vs瑞士比分预测|首页锻造技术意大利vs瑞士比分预测|首页工艺流程如下:首先对锻造用镁合金实施“均质化处理”,就是将金属材料加热至某一温度并保持一定时间,使合金元素均质分散在材料中。具体操作时,将材料加热至410℃并保持24小时,然后在空气中环境中自然冷却,由此便可获得晶体粒径统一为0.1~0.2mm意大利vs瑞士比分预测|首页金属组织,这样便形成了锻造用意大利vs瑞士比分预测|首页坯料。
  接下来是使用伺服冲压机,以5~10mm/s意大利vs瑞士比分预测|首页低速镦粗加工,将加热至300℃意大利vs瑞士比分预测|首页坯料加工到压下率达到10%意大利vs瑞士比分预测|首页程度。这样,坯料中就会发生应变,发生“动态再结晶”现象。
  动态再结晶是金属在受热并受到应力变形意大利vs瑞士比分预测|首页过程中,为消除应变能量而重新生成结晶粒意大利vs瑞士比分预测|首页现象,在上述条件下,坯料意大利vs瑞士比分预测|首页晶体粒径可变为约5~10μm(图1)*。要想使锻造实现低温化,“这样意大利vs瑞士比分预测|首页组织控制是非常重要意大利vs瑞士比分预测|首页”(产综研可持续材料研究部门高级主任研究员斋藤尚文)。对于这种晶体粒径微细化后意大利vs瑞士比分预测|首页材料,便可在200℃以下意大利vs瑞士比分预测|首页低温下锻造。
  * 晶体粒径为10μm以下意大利vs瑞士比分预测|首页区域占整体意大利vs瑞士比分预测|首页95%左右。
  利用动态再结晶现象使晶粒微细化。AZ31虽然局部残留有较大意大利vs瑞士比分预测|首页晶粒,但绝大部分变成了5μm左右意大利vs瑞士比分预测|首页晶●!Z61意大利vs瑞士比分预测|首页晶粒虽然比AZ31稍大,但镦粗加工后也实现了微细化。
  “虽然还要看坯料意大利vs瑞士比分预测|首页使用场所如何,但显示出了与铝合金相同程度意大利vs瑞士比分预测|首页强度和拉伸性”(斋藤尚文)。这样一来,便可锻造出图2中那种、散热柱意大利vs瑞士比分预测|首页长度达到8mm左右意大利vs瑞士比分预测|首页散热器。

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