一种细化AZ31镁合金的固液两相区复合挤压工艺

冯靖凯^1,2，张丁非^1,2，陈霞^1,2，赵阳^1,2，蒋斌^1,2，潘复生^2,3

1. 重庆大学材料科学与工程学院2. 重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心3. 重庆市科学技术研究院

摘 要：为了通过细化晶粒提高镁合金综合力学性能,基于"工艺耦合,缩短流程"的想法,提出固液两相区挤压剪切复合成形工艺。以AZ31镁合金为研究对象,结合Anycasting技术,对固液两相区成形过程的浇铸过程及凝固过程进行模拟研究;结合实际实验选取合适的挤压参数,从而有效细化AZ31的组织并提高综合性能。结果表明:AZ31在变形区中因枝晶破碎和压力对过冷度的影响等促进了形核,在有效细化晶粒的基础上保证了尺寸的均匀性;且液相的存在有助于协调挤压过程中的变形,减少滑移和孪生变形对织构的影响,显著降低挤压织构的强度,180°角的基面宏观织构极值强度仅为5.3。剪切角能进一步细化晶粒,并提高综合力学性能;当剪切角度为150°时,综合力学性能最优,屈服强度为222 MPa,抗拉强度为309 MPa,伸长率为8%。

关键词：AZ31镁合金;半固态成形;Anycasting;模拟;细化晶粒;