2011年哈工大材料专业作业

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1、专业课程作业21．镁合金轧制板材工艺的主要热轧工艺参数是什么？答：镁合金热轧制变形时，都会具有较好的轧制性能。热轧制变形时多采用二辊轧机，大批量生产时常采用三辊或者四辊轧机。轧制时道次压下量通常控制在10%-25%，加热一次后可进行多道次轧制。为了降低轧制力并改善板材性能，轧制时通常使用润滑剂，可将含2%的调水油均匀地喷涂于加热的轧辊表面。在粗轧时为了防止粘辊，可用猪油、石蜡、硼氮化合物等作为润滑剂。镁合金的冷轧变形不易进行，不能像铝合金那样可以达到98%以上的总加工率与60%左右的道次加工率。镁合金的冷轧能

2、力取决于合金成分以及热轧工艺和组织。通常AZ31的冷轧总变形量可达16%，大部分镁合金对冷加工硬化很敏感，对冷轧板进行不同程度的中间退火或成品退火，可改善其冷变形能力，并获得不同状态和性能的制品。重庆大学的陈绪宏对AZ31镁合金连续铸轧工艺过程进行了实验研究，并成功生产出了厚度为1～3mm，边部齐整，表面质量良好的镁合金薄带。实验研究表明，要得到较好表面质量和力学性能的薄带需要合理的控制各个工艺参数，当辊速为10～15r/min，浇铸温度为655～665℃，辊缝为0.9mm时，获得了质量良好的镁合金薄带。22

3、．棒材、型材、管材、线材、板材一般采取什么工艺方法进行生产？答：镁合金的热挤压技术已经十分成熟。目前主要用于热挤压镁合金棒材，型材，管材，板材。由于镁合金在300℃～400℃有较好的塑性，所以热挤压相对较容易。镁合金的挤压温度一般在250℃～420℃范围，最低挤压温度一般不能低于220℃，挤压比可以在2～64，范围内选择，挤压速度一般在20～30mm/s。镁合金一般不能进行冷挤压，低于220℃挤压一般会产生开裂或挤碎。镁合金热挤压目前存在的主要问题：1、镁合金热挤压后的性能特别是室温塑性还相对较低，如AZ31

4、镁合金挤压棒材的延伸率一般仅在16～20%，还不能用于冷挤压成形的坯料。2、镁合金热挤压的表面质量较差，主要是镁合金热挤压表面氧化严重，这主要是镁合金高温抗氧化能力较差。3、金热挤压表面易产生裂纹，所以选择好的润滑剂十分重要。热挤压工艺研究选择了两种坯料，一种为半连续铸锭，另一种为热挤压后的棒材，半连续铸坯尺寸为φ90×1000mm，热挤压棒的尺寸为φ45×2000mm将两种尺寸规格加工成φ40×40mm的挤压实验研究坯料。400℃挤压时，当挤压比为6.25时挤压力在460MPa～475MPa。260℃挤压时

5、挤压力提高到640MPa～670MPa。铸坯的挤压力略低于热挤压棒材坯料的挤压力。这主要是铸锭的强度低于热挤压棒材。镁及镁合金可作为轻质结构材料应用，也可以作为轻质功能材料应用。这主要是镁合金不但具有高的比强度比刚度，而且具有阻尼减振，降噪，电磁防护，导热，导电等功能。还可以开发应用于可降解吸收的医用材料。由于镁的地球资源丰富，轻质节能，可再生回收环境友好，未来镁及镁合金可开发的市场空间极其广泛。全世界均看好镁及镁合金产业发展前景。然而镁合金应用目前主要障碍是加工成本太高，镁合金室温塑性低，这二大主要障碍。从

6、本文介绍的研究成果说明，这两大障碍是完全有可能解决。一旦在生产技术上实现，首先将突破解决板材、棒材、管材、型材、线材的高成本，低塑性问题，这样镁合金应用将会普及，市场空间才会打开，产业才能发展起来。因此详细分析解决这些难题，便会明确研究开发的重点方向和目标。23．为什么镁合金室温塑性加工困难，而高温塑性加工相对较容易？答：镁合金挤压后的组织与性能主要取决于挤压温度和挤压比。图4-6给出了本文研究的挤压温度对挤压后棒材的金相组织影响。300℃挤压后平均晶粒尺寸为6.2μm，100℃挤压时平均晶粒尺寸为3μm。可

7、见挤压温度越低，挤压后晶粒越细小。一般常规热挤压时，挤压温度在300℃，挤压比6.25条件下，挤压后的平均晶粒尺寸约在12.6～14μm。对100℃，200℃，300℃挤压后的棒材进行力学性能测试，其结果见表4-3。可见挤压温度对强度影响不大，而主要对延伸率影响较大。随着挤压温度的降低延伸率升高，100℃挤压时其延伸率达到28.71%，可以获得较高的塑性。镁合金挤压棒材的晶粒大小是影响力学性能的主要因素,为此研究了，挤压温度对晶粒大小的影响以及晶粒大小对力学性能影响。众所周知，镁合金室温塑性较差，要改善镁合金

8、塑性，细化晶粒是主要途径之一，这已经得到共识。因此掌握晶粒大小对力学性能影响规律十分重要。晶粒大小除对屈服强度影响外，对镁合金的塑性影响更为显著，要改善AZ31镁合金的室温塑性，细化晶粒极其重要。本文通过大量实验研究给出了晶粒大小对AZ31镁合金的延伸率的影响规律。一般AZ31镁合金是不能低于220℃进行挤压，在室温20℃下进行冷挤压被认为是不可能实现。本文对细晶AZ31镁合金进行了冷挤压的实验研究