鎂合金憑借著導(dǎo)熱性好、密度低、比強(qiáng)度和比剛度高等優(yōu)點(diǎn)被譽(yù)為“21世紀(jì)的工程材料”,特別是鍛造鎂合金,其材料組織細(xì)密,不存在鑄造缺陷,力學(xué)性能好,廣泛用于航空、航天、汽車(chē)、電子等領(lǐng)域。尤其是屬于Mg-Al系的AZ80鍛造鎂合金,不但具有較高的綜合力學(xué)性能和抗蠕變性能,而且具有良好的疲勞強(qiáng)度,特別適合制造需要承受重復(fù)應(yīng)力的零件。目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于鎂合金成型工藝的研究雖然已進(jìn)行了很多,但是集中于采用力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算。本文在不同變形溫度下對(duì)AZ80鎂合金進(jìn)行壓縮試驗(yàn)摸索出最佳的變形溫度,為改進(jìn)AZ80鎂合金的塑性加工工藝提供參考。
實(shí)驗(yàn)材料為商用AZ80鎂合金棒料,其化學(xué)成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):7.8~9.2Al,0.15~0.5Mn,0.2~0.8Zn,0.05Cu,0.05Ni,0.15Si,0.02Be,0.05Fe,余量為Mg。試樣為Φ10mm×25mm的圓柱形。壓縮試驗(yàn)采用1mm/s的變形速度,變形溫度200~400℃。壓縮前,在試樣兩端涂抹潤(rùn)滑劑(75%石墨+20%46#機(jī)油+5%硝酸三甲苯脂,質(zhì)量分?jǐn)?shù))。試樣以2℃/s的速度加熱,升溫至420℃后保溫10min,然后以1℃/s的速度降溫至變形溫度,再保溫5min后進(jìn)行壓縮試驗(yàn)。為保存高溫下的微觀組織狀態(tài),壓縮后試樣采用水冷降溫。
AZ80鎂合金在變形過(guò)程中,隨著溫度升高,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)增加,材料內(nèi)部的均勻性得到改善。但是,溫度過(guò)高也會(huì)造成晶粒粗大,影響AZ80鎂合金的塑性。在本次實(shí)驗(yàn)中300℃為AZ80鎂合金的最佳變形溫度,變形量可達(dá)83.3%,晶粒尺寸為8.5μm。