模鍛對AZ91壓鑄鎂合金組織和力學性能的影響

  鎂合金因其密度小、比強度、比剛度高、阻尼抗震及降噪能力強、電磁屏蔽性能優越、抗輻射性好等優點,而被廣泛應用在汽車、航空等領域的結構部件上。目前,以AZ系列(Mg-Al-Zn系)應用最廣,且價格最低,AZ91即屬于此系列。大多數鎂合金大众彩票主要通過鑄造獲得,與鑄造鎂合金大众彩票相比,變形鎂合金大众彩票(如擠壓、軋制、鍛造)組織致密,鑄造缺陷消除充分,綜合力學性能提高。

  因此,通過對鎂合金鑄件進行一定的塑性變形來提高綜合力學性能是目前的研究方向之一。本課題以實驗用AZ91鑄坯為研究對象,通過模鍛工藝在熱加工的條件下對鎂合金鑄坯進行鍛壓,然后對其微觀組織與力學性能進行分析研究。

  實驗材料為AZ91壓鑄鎂合金鑄坯,采用事先從臥室冷室壓鑄機上擠壓鑄造出的AZ91鎂合金鑄坯。其主要化學成分為(wt%):8.5~9.5Al,0.45~0.9Zn,0.15~0.50Mn,0.02Si,其余為鎂。選用YCD32-315四柱式液壓機進行鑄坯的鍛造,步驟為合模-加壓-開模。模具設定溫度為400℃,實時溫度為373.3℃。鍛造前將鑄坯放在加熱爐里加熱15min到400℃左右,使鑄坯和模具溫度相差不大。在合模后系統壓力在3s左右升值到38MPa進行實驗,力卸載后保持5s后開模取樣,自然冷卻。

  AZ91鎂合金壓鑄件經過熱鍛成形后組織出現了流線特征,在拉長的晶粒間,動態再結晶現象普遍,從而細化了晶粒。與鑄態合金相比,模鍛改善了鑄坯內部缺陷:縮松被壓實,縮孔變小。在AZ91鎂合金鑄坯在鍛壓后,獲得了更好的力學性能,抗拉強度達到了251.3MPa,屈服強度為156.9MPa,伸長率為4.12%,硬度上升到125HV。