顶管轧制对挤压态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

段华，马立峰，朱艳春，邹景锋

塑性成形

顶管轧制对挤压态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

段华，马立峰，朱艳春，邹景锋

（太原科技大学 机械工程学院，太原 030024）

研究顶管轧制工艺中不同压下率对ZK60镁合金管材显微组织和力学性能的影响，为顶管轧制工艺制备镁合金管材提供借鉴和指导。基于有限元模拟及顶管轧制实验，对不同压下率下的模拟及实验结果进行对比验证，分析不同压下率下的镁合金管材轧制过程以及过程中的组织演变规律。随着压下率的增加，管材整体应变呈上升趋势，并从外到内递减。在压下率为45%时，累积应变达到峰值，晶粒得到明显细化。轧制后材料的强度由273 MPa提升至377 MPa，伸长率由29%下降至10%。使用顶管轧制工艺完全可以制备ZK60镁合金薄壁管材，这为高强薄壁镁合金管材的制备提供了一种新的方法和途径。

镁合金；顶管轧制；组织演变；力学性能

镁合金作为轻量化结构材料，具有高比强度、优良的电磁屏蔽特性、高阻尼能力和良好的减震能力，在汽车和航天工业中降低碳排放和提高能源效率方面尤为突出。在塑性变形过程中，由于镁合金的密排六方晶格结构滑移系较少，导致其在室温下的成形性和延性较差。此外，镁合金的强度低于其他结构合金，如钢和铝。这些不足制约了镁合金作为基础结构件在军工、航空航天和民用领域的广泛应用[1—5]。

学者们提出了多种可行的手段来优化镁合金组织以获得优越的力学性能，包括调整合金配方和加工工艺等，并开展了相关研究工作[6]。……