新材料所研究人员通过弧形挤压工艺 改善镁合金板材各向异性

镁合金因其低密度、高比强度、良好阻尼减震性能等优点,在汽车、航空航天、轨道交通、通讯电子等领域的应用前景广阔,然而镁合金板材差的塑性、强的各向异性等问题,导致其在室温下表现出差的成形加工性能,限制了变形镁合金的广泛应用。

图1  (a)传统挤压模具,(b)对称弧形模具和(c)非对称弧形挤压模具示意图,(d)对称弧形和非对称弧形工艺挤压坯料

近日,我所潘复生院士团队提出通过采用弧形挤压工艺解决其制约因素(图1)。基于此种新思路,该团队系统研究了此工艺对镁合金板材的微观组织和力学性能的影响,并着重关注镁合金在挤压过程中呈现的微观组织、发生的织构演变和动态再结晶行为,同时研究人员结合有限元进行模拟,并与传统挤压工艺进行对比分析。通过弧形挤压工艺获得均匀微观组织挤压板材,且板材基面织构组分得到弱化,沿板材横向方向产生新的织构成分(图2)。与传统挤压镁合金板材相比,弧形挤压镁合金板材表现出低的屈服强度,高的延伸率,板材各向异性能得到明显改善。

图2   镁合金在传统挤压、对称弧形和非对称弧形挤压工艺中织构演变

相关研究成果发表在材料科学领域权威期刊《Journal of Materials Science & Technology》，我所徐军博士为文章第一作者和第一通讯作者。徐军博士为我所潘复生院士科研团队成员，上述工作得到了广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金项目（2020GDASYL-20200101001）和广东省基础与应用基础研究重大项目（2020B0301030006）的资助。

论文信息：

JunXu, BinJiang, YuehuaKang, JunZhao, WeiwenZhang, KaihongZheng, FushengPan, 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.

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.09.023

供稿：有色金属材料研究室