發(fā)布時(shí)間2022-06-20，由cyanbat發(fā)布 | 關(guān)鍵詞：鎂合金

嚴(yán)重塑性變形的鎂合金

鎂可以用在各自應(yīng)用中經(jīng)歷應(yīng)變控制疲勞的材料代替。盡管如此，使用鎂合金仍存在罕見(jiàn)的困境，包括與鋁合金相關(guān)的較低強(qiáng)度、疲勞壽命、延展性、韌性和抗蠕變性。
最近的一些研究已經(jīng)證實(shí)，通過(guò)劇烈的塑性變形過(guò)程，特別是等通道角擠壓（ECAP）方法促進(jìn)了塊狀固體中非常顯著的超晶粒細(xì)化，從而提高了力學(xué)性能。ECAP 在路線 BC 的連續(xù)道次之間圍繞坯料軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°，提高了延展性，提高了屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，從而延長(zhǎng)了疲勞壽命，因?yàn)槌?xì)晶粒能夠抵抗裂紋傳播。為了在較高溫度下獲得可塑性，鎂及其合金需要在進(jìn)行 200°C 的多道 ECAP 之前進(jìn)行擠壓操作，因?yàn)殒V合金由于其六方晶體結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出有限數(shù)量的滑移系統(tǒng)。
 

抽象的

鎂可以用在各自應(yīng)用中經(jīng)歷應(yīng)變控制疲勞的材料代替。盡管如此，使用鎂合金仍存在罕見(jiàn)的困境，包括與鋁合金相關(guān)的較低強(qiáng)度、疲勞壽命、延展性、韌性和抗蠕變性。最近的一些研究已經(jīng)證實(shí)，通過(guò)劇烈的塑性變形過(guò)程，特別是等通道角擠壓（ECAP）方法促進(jìn)了塊狀固體中非常顯著的超晶粒細(xì)化，從而提高了力學(xué)性能。ECAP 在路線 BC 的連續(xù)道次之間圍繞坯料軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°，提高了延展性，提高了屈服強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，從而延長(zhǎng)了疲勞壽命，因?yàn)槌?xì)晶粒能夠抵抗裂紋傳播。為了在較高溫度下獲得可塑性，鎂及其合金需要在進(jìn)行 200°C 的多道 ECAP 之前進(jìn)行擠壓操作，因?yàn)殒V合金由于其六方晶體結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出有限數(shù)量的滑移系統(tǒng)。
 

一、簡(jiǎn)介

在當(dāng)今的工程世界中，由于對(duì)低成本生產(chǎn)和通過(guò)減重提高效率的需求，輕質(zhì)材料受到了廣泛關(guān)注。相應(yīng)地，鎂是僅次于鋁及其合金的輕量化材料之一。鎂及其合金在航空航天和其他工程領(lǐng)域有一些獨(dú)特的應(yīng)用。但是由于制造過(guò)程的一些特點(diǎn)，例如在形成組件和其他冷加工過(guò)程中的復(fù)雜性 。特別是在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，鎂有一些限制，因?yàn)殒V在恢復(fù)過(guò)程中溶解在體液中，因此必須控制鎂的降解 。一是與生物惰性鈦合金相比機(jī)械性能低，限制了其在承重植入物中的應(yīng)用。另一種是快速降解行為，這涉及到植入物周?chē)臍馇缓透邏A性微環(huán)境，導(dǎo)致骨整合不良。高溫下鎂合金的機(jī)械加工影響晶粒分布。
 

通常通過(guò)變形材料的各種成形操作形成細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)和粗晶粒結(jié)構(gòu)的組合，而通過(guò)鑄造成形材料獲得均勻的晶粒結(jié)構(gòu)。在冷加工過(guò)程中，通過(guò)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和分布是多峰分布的鎂變形材料中沿邊界形成的細(xì)晶粒。通常在一定溫度范圍內(nèi)，通過(guò)總塑性變形法減小了橫截面的面積。因此，上述方法沒(méi)有足夠的能力在初始結(jié)構(gòu)處形成均勻的晶粒細(xì)化，并使晶粒結(jié)構(gòu)分布為多峰相。
 

在過(guò)去的幾年里，塑性變形技術(shù)的發(fā)展，包括等通道角擠壓 (ECAP) 正在興起 [。通過(guò)SPD技術(shù)可以忽略鎂合金塑性變形的限制，因此鎂及其合金的嚴(yán)重塑性變形引發(fā)了制造超細(xì)晶粒材料的可能性，同時(shí)提高了機(jī)械性能和成型材料的超塑性能力。材料。
 

在應(yīng)用方面，ECAP 為輕質(zhì)材料中的晶粒細(xì)化鋪平了道路，特別是在鋁和鎂合金方面。對(duì)于 fcc 金屬，當(dāng)樣品受到嚴(yán)重的塑性變形時(shí)，會(huì)發(fā)生低角度邊界的錯(cuò)誤取向和平行于初級(jí)滑移的細(xì)長(zhǎng)亞晶粒的排列。緊隨其后的是第一道工序，即將到來(lái)的道工序旨在引起晶粒的進(jìn)一步細(xì)化和重排，這與低能結(jié)構(gòu)的位錯(cuò)理論一致  在 ECAP 中多次通過(guò)后，一組不同角度的等軸晶粒。許多具有 fcc 排列的金屬都考慮了結(jié)構(gòu)變化，這也構(gòu)成了鋁。相反，通過(guò)使用 ECAP 工藝，可以從鎂合金中獲得 UFG，并通過(guò)后續(xù)的道次細(xì)化晶粒 。
 

在鎂及其合金的 ECAP 過(guò)程中，晶粒細(xì)化取決于道次、通道角、模具角度和 ECAP 之前的初始晶粒結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變 ECAP 工藝的各種參數(shù)，包括溫度，Mg 在 SPD 后將呈現(xiàn)出不同的形態(tài)，如晶粒取向、分布、多峰型尺寸。許多研究集中在分析 ECAP 加工后的微觀結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。
 

正如所解釋的那樣，為晶粒細(xì)化指定的模式引導(dǎo)了對(duì)類(lèi)似于研究文獻(xiàn)中的幾篇文章的通常看法，并導(dǎo)致理解在鎂合金 SPD 期間在各種條件下形成的晶粒的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)的能力。在鎂合金中，晶粒細(xì)化以簡(jiǎn)單的方式定義 。然而，這一聲明對(duì)于強(qiáng)調(diào)精確的晶粒細(xì)化機(jī)制至關(guān)重要，該機(jī)制根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境授權(quán)各種結(jié)構(gòu)形成，包括對(duì)鎂合金 SPD 中最大加工步驟的主要推論。關(guān)于嚴(yán)重塑性變形的不同方法始終參與開(kāi)發(fā)過(guò)程和樣品中納米結(jié)構(gòu)的形成。
 

在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，得到超細(xì)晶結(jié)構(gòu)以及以高角度取向的主要邊界，并且會(huì)因材料而異。此外，在 ECAP 過(guò)程中合金中的納米結(jié)構(gòu)形成在整個(gè) uni 中是穩(wěn)定的，這需要為金屬提供耐用特性 。其次，確保 ECAP 處理的樣品是否存在機(jī)械損壞或材料中的任何穿透裂縫。SPD的其他方法如拉拔、熱擠壓、軋制等都不能滿(mǎn)足上述要求。只有在相對(duì)較低的溫度下發(fā)生機(jī)械變形以及材料加工的最佳參數(shù)，才能在樣品中形成納米結(jié)構(gòu)

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文章來(lái)源：@青蝠科技   作者：@青蝠科技

鎂合金cnc加工
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