轧辊温度对AZ31镁合金板材的室温塑性的影响(2)
镁合金不足之处在于，相比较于镁合金的优点，镁合金现如今尚未克服的问题以及金属本身的缺陷同样显著。例如：
1>耐蚀性能差、耐热性差、易于氧化燃饶。
2>由于锁模力不足、合模不良、模具强度不足、熔汤温度太高等问题会导致镁合金压铸件出现表面有毛刺的现象。
3>镁合金切削工艺有火灾危险性。
4>密排吹冰方结构（HCP），滑移系较少，镁合金室温和低温条件下塑性差，延伸系数不高。
表1 AZ31镁合金的主要化学成分（wt%）
w（Al） w（Zn） w（Mn） w（Mg）
2.5~3 0.7~1.3 ＞0.2 剩余
可以看出Al虽然可以提高镁合金强度，但是也会降低塑性，所以AZ31镁合金相比AZ61镁合金塑性更好，但是强度和耐蚀性略差，而Zn可以提高固溶度所以镁合金中会适量添加Zn。AZ31镁合金中含铝3%，含锌1%，这是在AZ31镁合金中主要的两种合金元素。
1.1.2 AZ31镁合金的国内外研究现状
3、AZ31镁合金塑性加工技术
严格控制熔炼铸造工艺会获得高品质铸锭是确保镁合金顺利进行塑性加工成形的基本元素。对于合格的铸锭可以采用轧制、锻造、挤压等一系列压力加工手段进行后续变形。铝合金的加工方法与这些加工方法相似，但变形需在一定温度下进行是镁及镁合金材料与其他金属材料在塑性成形技术上最本质的区别。AZ31镁合金的变形能力较好，因此能够采取多种变形方法[6]。
由于镁具有密排吹冰方晶体结构，在室温下只有一个基面{0001}产生滑移，滑移系数仅为3个，晶面产生滑移的可能性十分有限，因而导致镁合金的塑性很低，冷态下变形相当困难。这导致大量镁合金零件采用压铸的方法加工。但由于压铸的最小厚度有限制，同时压铸存在性能较差的问题，因此在应用上受到了一定限制。镁合金室温变形只有基面{0001}<1120>滑移和在角锥面{1012}上的孪生，但在473K以上出现锥面{1011}滑移，498K以上锥面{1012}也出现了滑移。因此室温塑性较差，而在200度以上塑性明显改善。目前镁合金的塑性成形方法有镁合金锻造成形、挤压成形、冲压成形、轧制成形以及电塑性加工等。每种方法各有优缺点，具体如下：
(1).挤压技术
目前，对AZ31镁合金进行等温挤压的研究比较多。结果表明：通过挤压变形，AZ31镁合金的晶粒得到明显细化，其硬度、强度和伸长率显著提高。挤压技术可分为：大比率挤压、等通道转角挤压、镁合金挤压成形技术等。
1、大比率挤压
大比率挤压的基本原理是通过大的挤压比，使材料在较大的挤压力作用下，可以达到细化晶粒的目的，原因是产生了大塑性变形。不同于一般挤压工艺，大比率挤压的特点是：①挤压工艺可以为一次和多次累积大比率挤压；②挤压比较大，一般大于50:1。Lin等使用大比率挤压工艺对AZ91D镁合金进行了研究，结果表明：使用一次挤压(250-350℃的挤压温度、挤压比为100:1以上)和采用两次挤压(第1次在250-350℃的温度下挤压、挤压比为20:1-50:1；之后进行第2次挤压，在200-300℃温度下挤压，挤压比为3:1-8:1)，都能使初始晶粒为125μm的铸态AZ91D减小至2.5μm。同时，材料细化后在应变速率为1x103s-1并且温度为300℃时，表现出其优异的低温超塑伸长率(1200％)。Lin等还研究了挤压工艺对纯镁和AZ31、AZ61和AZ91等镁合金的影响。他们使用大比率挤压工艺(挤压比为10～166:1)在250～350℃温度下进行挤压，获得了晶粒大小为2～10μm晶粒大小，在250～300℃温度下低温超塑伸长率达1200％的细晶材料，其应变敏感系数为0.42。