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高性能轧制镁合金研究进展

2020-09-29

精密成形工程 2020年5期

(吉林大学 汽车材料教育部重点实验室 材料科学与工程学院,长春 130025)

镁合金由于具有高比强度、低密度和易回收利用等优点,被誉为21 世纪的绿色工程材料[1—3]。随着能源危机日益严重及轻量化需求增加,作为最有潜力的轻量化金属材料,镁合金板材在汽车、航空航天等领域具有良好的应用前景[4]。轧制作为一种适用于工业大批量生产的加工方式,能够有效地细化晶粒组织,提高镁合金板材的力学性能[5],其制备的镁合金板材受到了广泛关注[6]。镁合金为密排六方结构,室温下可开启的滑移系有限,且在轧制过程中极易形成强基面织构、易产生边裂[5,7]、成形性差,获得的板材往往塑性较低[8—10],因此,研发低成本、高效率的轧制成形技术生产高性能镁合金板材是近年来研究的焦点。

为了提高镁合金板材的成形性,目前工业生产中多采用多道次小压下量结合多次中间退火的热轧工艺[10]。近年来,吉林大学WANG H Y 课题组采用13道次小压下量降温轧制制备了具有等轴细晶组织的Mg-9Al-1Zn (AZ91)镁合金,其室温下抗拉强度高达382 MPa,300 ℃下伸长率高达697%[11];但是,该工艺涉及到多次中间加热与保温,不利于降低能源消耗和生产成本,因此,仍需对先进低成本轧制工艺进行探索研究。

文中主要介绍近年来采用先进轧制成形方法,如衬板控轧、非对称轧制、交叉轧制、累积叠轧、电脉冲辅助轧制及铸轧,在镁合金板材制备方面的最新研究进展,并对此进行总结与展望。

1 衬板控轧

研究表明,采用单道次大压下量轧制可获得具有优异综合力学性能的混晶结构组织[12],但这一过程对板材施加较大的剪切力,易导致边裂,从而限制可生产板材的宽度[13]。……

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