鎂合金因其低密度、高比強(qiáng)度、良好阻尼減震性能等優(yōu)點(diǎn),在汽車、航空航天、軌道交通、通訊電子等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊,然而鎂合金板材塑性差、各向異性強(qiáng)等問(wèn)題,導(dǎo)致其在室溫下成形加工性能差,限制了變形鎂合金的廣泛應(yīng)用。
圖1(a)傳統(tǒng)擠壓模具,(b)對(duì)稱弧形模具和(c)非對(duì)稱弧形擠壓模具示意圖,(d)對(duì)稱弧形和非對(duì)稱弧形工藝擠壓坯料
近日,省科學(xué)院新材料研究所潘復(fù)生院士團(tuán)隊(duì)提出通過(guò)采用弧形擠壓工藝解決其制約因素(圖1)?;诖朔N新思路,該團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了此工藝對(duì)鎂合金板材的微觀組織和力學(xué)性能的影響,并著重關(guān)注鎂合金在擠壓過(guò)程中呈現(xiàn)的微觀組織、發(fā)生的織構(gòu)演變和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為,同時(shí)研究人員結(jié)合有限元進(jìn)行模擬,并與傳統(tǒng)擠壓工藝進(jìn)行對(duì)比分析。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)弧形擠壓工藝獲得均勻微觀組織擠壓板材,且板材基面織構(gòu)組分得到弱化,沿板材橫向方向產(chǎn)生新的織構(gòu)成分(圖2)。與傳統(tǒng)擠壓鎂合金板材相比,弧形擠壓鎂合金板材表現(xiàn)出低的屈服強(qiáng)度和高的延伸率,板材各向異性能得到明顯改善。
圖2 鎂合金在傳統(tǒng)擠壓、對(duì)稱弧形和非對(duì)稱弧形擠壓工藝中織構(gòu)演變
相關(guān)研究成果發(fā)表在材料科學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Journal of Materials Science & Technology》,新材料所潘復(fù)生院士科研團(tuán)隊(duì)徐軍博士為文章第一作者和第一通訊作者,上述工作得到了廣東省科學(xué)院建設(shè)國(guó)內(nèi)一流研究機(jī)構(gòu)行動(dòng)專項(xiàng)資金項(xiàng)目和廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目的資助。
論文信息:Jun Xu, Bin Jiang, Yuehua Kang, Jun Zhao, Weiwen Zhang, Kaihong Zheng, Fusheng Pan, Tailoring microstructure and texture of Mg–3Al–1Zn alloy sheets through curve extrusion process for achieving low planar anisotropy, Journal of Materials Science & Technology, 2022, 113: 48-60.
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.09.023
(省科學(xué)院新材料所/供稿)