冷却方式对镁合金织构的影响+文献综述(3)
挤压 366(RT) 313(RT) 22(RT)
挤压+T5(200℃×10h) 372(RT) 342(RT) 18(RT)
Mg-8Zn-0.62Zr-1Y 挤压 271(RT) 231(RT) 30(RT)
Mg-Zn-Mn 挤压 360(RT) 320(RT) 19(RT)
1 Zn含量对Mg-MZn合金力学性能的影响(a)抗拉强度；(b)屈服强度；（c）伸长率
2 Mg-Mn-Zn合金经过90℃/24h+180℃/16h双级时效处理后析出相的TEM明场像
3 （Mg-5%Y-0.6%Zr)1-xZnx(x=4%)合金的挤压力学性能
4 挤压状态Mg-5Y-1Zr-xZn的阻尼性能 图5 合金的力学性能：1）KYO2)KY2(3)KY8[10]
1.2 镁合金的轧制方法
1.2.1 热轧
根据材料动态模型(DMM)和加工图并结合试验结果，确定了AZ31B镁合金的轧制规程和热力耦合制度。轧制得到的板料边裂很小，表面光洁度好。当终轧温度低于260℃，道次变形量于15％时就出现了严重的边裂，甚至板材中部出现裂纹。
热轧过程中增加了轧辊的控制装置，使轧辊温度始终保持在100℃～16℃左右，同时将轧件多次反复加热，使轧件温度始终控制在热轧范围内，从而减小了裂纹的产生和发展。图6为AZ31B镁合金板材在300℃终轧后的显微组织。从图6可以看出，AZ31B镁合金在300℃轧制后，为均匀的再结晶组织,平均晶粒直径为40岬[3]。
6 Az3 1B镁合金热轧板材显微组织
1.2.2 温扎[1]
热轧板材的厚度一般大于2 mm。温轧的目的是在一定的温度下(高于冷轧低于热轧)，采用较大的变形量，从而得到了抗拉强度比热轧后高的抗拉强度，度比热轧小的板材。AZ31B镁合金典型的温轧工艺为：温轧温度不大于260℃，温轧变形量为25％～30％。由于镁合金室温下塑性较差，为了保证压下量的需要，考虑到轧辊温度保持在100℃～160℃左右，温轧的终轧温度在100℃左右。所以，温轧工艺的实施主要存在工艺温度范围窄、温度很难保证均匀的缺点，大规模生产时很难控制。而且当温度低于300℃时，采用大变形量轧制会出现严重的边裂，甚至中部也出现裂纹。图7为AZ31B镁合金温轧后板材显微组织[11]。
7 Az3 1B镁合金温轧板材显微组织
1.2.3 冷轧
虽然镁合金的冷变形工艺容易满足工业化大生产的要求，冷轧时采用小变形量多道次轧制能获得较满意的结果，冷轧道次变形量一般为5％左右，总变形量约为25％。这样在轧制过程中不会出现严重的边裂和中部裂纹。但是，当进一步增加变形量时就出现严重的边裂和裂纹，这说明AZ31B镁合金板材在冷轧时的总变形量不能过大，最好控制在25％～30％左右。图8为AZ31B镁合金冷轧变形后的显微组织。AZ31B镁合金经过冷变形后组织“破碎”，尤其是晶界处的变形量较大，在金相试样侵蚀时很容易腐蚀而出现沟壑，在晶内则出现了大量的孪晶。冷轧后，形成了加工硬化，延伸率降低，并且由于晶粒转动产生了大量变形织构，形成了各向异性[2]。
图7 AZ31B镁合金冷轧板材显微组织
表3 AZ31B镁合金板材力学性能
State Thickness/mm Orientation σ/MPa δ/%
Hot rolled 2.0 0° 225-230 17-18
Hot rolled 2.0 45° 225-235 17-20
Hot rolled 2.0 90° 230-235 17-19
Warm rolled 1.6 0° 288 15