ECAP对轻合金的力学性能影响研究+文献综述(5)
1．3．2 镁合金的特性
镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料，具有密度小，比强度、比刚度高，良好的导热性和导电性，优良的加工性能，电磁屏蔽能力强，铸造性能和尺寸稳定性好，且易于回收和再生等优点[44-47]，是替代钢铁、铝合金和工程塑料的新一代高性能结构材料，被誉为“21世纪绿色工程金属结构材料”，广泛应用于汽车工业、航空航天工业、武器、通讯电子业等领域[48]。
1．3．3 镁合金的应用
(1)在汽车工业的应用[49,50]，镁合金的密度低，采用镁合金制造的零部件可以显著减轻车身质量、降低油耗、提高零部件的集成度、降低零部件加工和装配成本、提高汽车设计的灵活性等。在汽车工业中变形镁合金板材可用于制备车身零部件，锻件可用于制备汽车底盘承载件[51]。
(2)在航空航天中的应用[52]，镁合金由于相对密度小、刚性好、强韧性好，很早就在航空工业上得到应用。特别是 Mg-Li系合金具有很高的比强度、比刚度和塑性，是航空航天领域上最具有前途的金属结构材料之一。座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直升机上机闸等大都采用 Mg-Li 合金制件。目前镁合金的应用领域不断扩大，包括各种民用、军用飞机的发动机零部件、支架结构、齿轮箱以及火箭、导弹和卫星的一些零部件等。
(3)在通讯电子业中的应用，现如今电子器件发展方向是轻、薄、小型化以及安全、环保。而镁合金具有优异的薄壁铸造性能，尺寸稳定性和良好的能量吸收特性，能抗电磁屏蔽的干扰，是制造抗震零件的良好材料，同时，镁合金还具有高散热性，环保性和易回收性。显然，变形镁合金成为制造电子器件壳体的理想材料[53]。
1．3．4 变形对镁合金性能影响的研究
由于挤压变形可细化晶粒组织，因此可使镁合金的力学性能得到显著提高。一般来说，挤压变形程度越大，镁合金晶粒组织越细小，越有利于提高镁合金的强度并改善其塑性[54]。
翟秋亚[55]等人对AZ31镁合金挤压棒材的研究表明，与铸态相比，挤压变形后镁合金的强度和伸长率均有很大的提高。当挤压比λ<16 时，强度和伸长率提高十分显著；当λ≥16 时，随λ的增大，强度值增大，但变化趋于平缓，而伸长率有所降低，且伸长率随挤压比的增大呈减小趋势。尤其在λ=16-64 范围内，伸长率减小幅度较大。
张治民[56]等人在210-300℃温度范围内对均匀化后的铸态合金进行了不同程度的平面应变压缩试验。研究发现：在相同的温度下变形，强度变化量随变形程度的增大而增加。在210℃变形时，当等效应变达到2.07时，其抗拉强度最大可达305 MPa，比铸态提高了近50%。这表明通过形变强化可大幅度提高镁合金的强度。
全俊[57]等人在挤压温度为200-400℃，挤压速率为1.5 mm/s-6 mm/s情况下，对AZ31镁合金进行了挤压实验，并进行了室温力学性能测试，结果表明，经过挤压 AZ31 镁合金的力学性能明显提高，在挤压温度为300℃，挤压速率为6 mm/s时，合金的综合力学性能最好；在挤压温度为200-400℃，挤压速率为1.5 mm/s时，抗拉强度随温度的升高，先增大后减小，伸长率则逐渐上升；在挤压温度为300℃，挤压速率为1.5 mm/s-6 mm/s 时，抗拉强度随挤压速率的增大先升高后趋于平缓，延伸率则逐渐上升。
综上所述，镁合金在塑性变形之后力学性能都能得到一定程度的提高，所以对不同挤压条件下镁合金的力学性能进行研究具有重要意义。
1．4 铝和铝合金的简介
1．4．1 纯铝的基本特性
铝是地壳分布最广泛的元素之一，其平均含量为8.8%，仅次于氧与硅而居第三位，就金属而言，铝则居第一位。纯铝是一种具有银白色金属光泽的金属，密度小（2.72g/cm3）, 约铁的1/3。而铝合金的密度一般在2.5-2.88g/cm3之间，但比强度高，可与合金钢相比。铝的熔点与其纯度有关，并随铝的纯度的提高而升高，当纯度为99.996%时，熔点为660.4℃，沸点为2477℃。纯铝具有面心立方点阵，无同素异构转变 [58]。