径锻压下率对镁棒热力参数及组织演变的影响

邹景锋，马立峰，朱艳春

塑性成形

径锻压下率对镁棒热力参数及组织演变的影响

邹景锋，马立峰，朱艳春

（太原科技大学 机械工程学院，太原 030024）

通过径向锻造工艺制备大尺寸镁合金棒料，并研究ZK60镁合金稳定变形区轴向截面边部位置的组织演变规律。基于轴对称模型，利用数学解析方法建立不同压下率下的镁棒应变分量数学模型；使用弹塑性有限元分析软件对不同压下率下的镁棒径锻过程进行热力耦合分析；采用GFM-SSP32径锻机对铸态ZK60镁合金棒材进行阶梯锻造实验。随着径向压下量的增大，晶粒细化明显。当压下率达到62.29%时，孪生动态再结晶机制开动；与模拟结果相比，数学模型预测的平均相对误差约为8.4%，可较准确表征径锻镁棒的应变分布情况。径向锻造工艺完全可以制备ZK60镁合金棒材，并可有效解决镁合金塑性变形过程中的易开裂、散热快等问题。

镁合金；径向锻造；热力参数；组织演变

镁合金作为目前工程应用中最轻的金属结构材料，具有比强度高、比刚度高、阻尼减震性好、尺寸稳定性好、机加工方便、易于回收等优点，被誉为“21世纪绿色工程金属结构材料”[1]，被广泛用于航空航天、国防军工、汽车、电子3C等高尖端领域[2—3]。镁及镁合金为密排六方晶体结构，具有散热快[4]、塑性变形温区窄等材料特性，导致镁合金低温塑性成形能力差，阻碍了镁合金的进一步开发和应用。常见的民用镁合金型材多以压铸件[5]和挤压件[6]为主，铸造及挤压组织特征显著。……