浙江省镁粉镁粒发展规模最大的厂家维多利分享镁合金等通道转角挤压工艺

  鹤壁市维多利金属有限公司是一家专门生产经营金属镁系列产品和金属钙系列产品的股份制企业，最大生产厂家，主要产品有多种规格的金属镁粉、镁粒、、特种钙镁合金、钙棒、钙粒钙丝钙线、镁脱硫剂、包芯线，年生产能力60000吨，其中镁粉镁粒50000万吨，特种钙镁合金、纯钙线、纯钙实芯包芯线及其制品10000吨。联系电话：***。

    近些年，随着能源供求的紧张，不可再生能源的大量消耗，能源危机逐渐凸显。为节约能源，各国对新材料的需求更加迫切，尤其是轻合金材料，如镁及镁合金材料。镁合金具有密度小、比强度高等优点，是目前工业应用中最轻的工程材料。但由于其晶体结构为密排六方结构，在室温或较低温下塑性较差，容易发生断裂，可加工性较低，因此限制了镁合金在工业领域的大规模应用。

    为提高材料的塑性，等通道转角挤压工艺已得到国内外材料加工研究者的广泛关注。该工艺能显著细化材料的晶粒尺寸，能够得到超细晶甚至纳米晶，可以在提高材料强度的同时改善材料的塑性。同时，该工艺可在不同的挤压路径下，得到不同类型的织构，对材料性能影响比较明显，尤其是对各向异性显著的镁及镁合金的性能影响较大。现有研究通过对AZ80镁合金进行不同温度的等通道转角挤压工艺，分析温度和挤压道次对合金组织性能的影响；并且根据变形机制对材料力学性能的影响，为实际应用的工程材料提供可靠的理论支持。

    具体研究使用铸态镁合金AZ80，属于常用的工业镁铝合金材料。为初步细化晶粒，首先将铸态AZ80合金在一定温度下固溶两天；然后，在同一温度下对镁合金反复锻压，总压下量约为50%。使用线切割将试样分别加工成方块体和圆棒。使用两种ECAP模具，即无背压的方形模具和可施加背压的圆形模具。方形模具外转角，可施和加背压模具外转角，在液压机上进行挤压。对方形材料挤压，首先将试样放在加热炉内保温一小时左右，同时将模具加热后进行挤压，使用Bc路径，每道次间，将试样放入同样温度的炉内退火一小时。在不施加背压的条件下，分别挤压不同道次。当不施加背压时，实验尝试尽可能地降低挤压温度，但当温度下降时，试样开始出现裂纹，并且随着温度的降低而逐渐加重。在200摄氏度下挤压时，可以看出裂纹呈典型的阶梯状，即各断裂面沿剪切面方向平行并呈周期性排列。因此，在温度200摄氏度挤压时，为防止裂纹的形成，在通道出口端施加100MPa的背压，从而成功地抑制了裂纹的产生。在温度200摄氏度以下，使用Bc路径，分别挤压1、2、4道次，道次之间未进行退火处理。挤压后分别使用透射电镜、金相观察和硬度测试分析，测试样品均取自挤压后的试样中间的横断面进行观察分析。

    在较高温度下挤压，随着挤压道次的增加，晶粒尺寸出现先减小，后长大的现象。其原因是多道次挤压降低了动态再结晶温度，促使晶粒出现长大。相对应的硬度也表现出先增加后降低的趋势，除受晶粒尺寸影响外，还受到织构的影响。

    在温度200摄氏度下挤压，由于挤压温度较低,随着挤压道次的增加，材料形成大量的孪晶，并累积大量的位错，从而较大提高了材料硬度。当挤压4道次后，晶粒细化到亚微米级别，第二相析出物也细化为100nm左右的颗粒，并均匀地分布在材料内，阻碍位错运动，有利于提高材料硬度。

    采用ECAP工艺，对镁合金AZ80不同温度下变形机制研究结果证明，AZ80在工程材料中也能得到广泛应用。比如，为了提高材料强度，可以在较低温度下对材料进行适当的塑性变形加工，使材料内累积一定量的位错和孪晶量，可在不损失塑性变形能力的情况下，有效提高材料强度。