北京市人人皆知的镁粉镁粒厂讲述镁合金件变形成形

 鹤壁市维多利金属有限公司是最大生产厂家，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：***。

    目前压铸镁合金产品用量大于变形产品，但经过锻造、挤压或轧制等工艺生产出的变形镁合金产品具有更高的强度和更好的延展性，具有铸造镁合金产品无法取代的优良性能。两类镁合金材料的性能对比如图2所示。国际镁协会(IMA)制定的镁合金开发与应用三个阶段中，长期的目标就是要开发变形镁合金的新合金和新工艺。

    楼合金可以用轧制、挤压、冲压、热锻和超塑性成形等方式进行加工。 
    
    (1)轧制 

    镁合金在室温下塑性很低，轧制加工比较困难，因此最好用热轧与温轧。适于轧制的镁合金牌号有镁-锰系的MB1、MB8，镁-铝-锌系的AZ31B，以及镁-锂系的LA141。可以生产厚板、中板和薄板。镁合金薄板用于制造汽车车体组件之外板(如车门，罩盖，护板，顶板等)，可大大减轻质量。但目前镁合金板材在耐腐蚀性能方面尚存在一些问题，还有待开发研究，这方面的工作是很有意义的。 

    (2)挤压 

    目前，镁合金管、棒、带、型材主要采用挤压方法加工成形，因为挤压工艺最适用于低塑性材料的成形加工。大部分变形镁合金如AZ31B、ZM21、ZK60A、HK31等均可用挤压法生产。挤压法生产的零件，其力学性能较压铸法生产的要高很多，而且表面光洁，无需再经打磨，可用于汽车承载件如坐架、底盘框、轮毂和汽车窗框等。薄壁镁合金管件，由于其截面面积减小，因此可显著减轻质量。 

    (3)冲压 

    镁合金在常温下不宜冲压，一般冲压温度必须在150℃以上。在175℃时，镁合金板杯形件拉伸时的拉伸比可达2．0，在225℃时可达3．0，超过了铝合金和低碳钢的常温拉伸成形极限(它们分别为2．6和2．2)。德国大众汽车公司开发出镁合金汽车覆盖件的热冲压成形技术，加工出汽车的门板。 

    (4)等温锻造 

    镁合金在常温下锻造容易脆裂，锻造温度须在200-400℃之间。但镁合金在高温下，尤其在超过400℃时产生腐蚀性氧化及晶粒粗大，锻造温度范围较窄。而镁合金导热系数较大(~80W/m?℃)，几乎为钢的2倍，接触模具后降温很快，塑性降低，变形抗力增加，充填性能下降，因此镁合金较难锻造，而适合于采用等温锻造。我国已用等温锻造工艺成功地成形了飞机上的形状复杂的镁合金机匣。 

    (5) 超塑成形 

    镁合金塑性较低，用常规变形方法加工较难，近年来美国和日本等国专家对镁合金的超塑成形技术进行了研究。研究表明，很多变形镁合金在一定的条件下具有超塑性，可以一次成形复杂的零件。表9为AZ31、AZ61和ZK60合金在适宜的条件下呈现的超塑性能[13]。

    不论板材和棒材，其最大伸长率均可达200％以上，而变形抗力却非常之小，这就为成形加工提供了极为有利的条件，可以用很小的力一次成形复杂的零件。但有两点要注意：①材料的晶粒度要小于10μm，这就要求对材料进行一定变形量的预加工，如挤压、轧制等以破碎其原始晶粒度；②应变速率均较低，尤其是AZ系的AZ31和AZ61合金应变速率更低，这对大批量生产是很不利的。近几年来很多专家致力于高应变速率超塑合金的研究，取得了一定进展。 

    众所周知，超塑合金的超塑性能是与合金的晶粒度密切相关的。研究表明[15] ，AZ31合金经轧制后获得晶粒度为130μm的粗晶粒材料，与经挤压后获得5μm细晶粒的材料，其流变应力、最大伸长率与变形速率的关系是很不相同的，如图3所示。 
由图3可见，细晶粒合金在较大应变速率时仍比粗晶粒合金有较高的最大伸长率和较低的流变应力。细晶粒合金的应变速率敏感性指数为m=0．5，而粗晶粒的为m=0．33。可见为获得较好的超塑性和较高的应变速率，使合金获得细晶粒是很重要的，在这方面不少人进行了一系列工作。 
镁合金的超塑成形是一种很有前途的成形方法，既简化了成形工艺，又能生产出力学性能好、尺寸精度高、表面光洁的产品，这对汽车工业是很合适的成形方法。