成果简介：
本技术以细化镁合金晶粒组织、调控基面织构及改善综合性能为目的，结合金属材料在挤压时变形区金属承受强烈的三向压应力、近似承受等静水压力，塑性较好，将传统棒-板正挤压与等径角挤压结合起来，开发了一种新型的镁合金连续剪切挤压短流程大塑性变形技术。该新型技术突破了常规等径角挤压的试样规格尺寸限制，实现了一次挤压过程多种变形模式的组合，使镁合金先后产生正挤压变形、连续等径角挤压变形，在细化晶粒组织的同时可实现织构调控，工艺简单，且可进行连续挤压加工。
在350℃条件下，通过设置有一个β转角的连续剪切挤压模具进行挤压，便可将铸态AZ31镁合金的晶粒组织由136μm细化至1.8μm，将挤压态AZ31镁合金的晶粒尺寸由25μm细化至1.1μm，且组织更加均匀。同时力学性能有效改善，可获得屈服强度达240MPa、抗拉强度达380MPa、延伸率不低于18%的高强韧AZ31镁合金板带材。且可根据挤压机吨位、模具尺寸加工制备出大规格高强韧AZ31镁合金板带材。
研发背景
大塑性变形技术是增强镁合金的一种常见方法，但多数大塑性变形技术工艺复杂、成本高，且试样规格尺寸受限，难以工业化推广。而低成本、高强韧大规格镁合金材料是目前工业应用的迫切需求。因此，开发工艺简单、实用价值高的新型大塑性变形技术是镁合金工业的重要发展趋势之一。
作用原理
本新型镁合金连续剪切挤压短流程大塑性变形技术在挤压过程中，使镁合金坯料先产生正挤压变形，棒状镁合金坯料变成板带状，实现晶粒组织的初步细化;随着挤压的推进，镁合金坯料在剪切台阶的作用下产生剧烈变形，晶粒组织被细化，在剪切力的作用下晶粒c轴发生倾转弱化基面织构。在多个剪切台阶的作用下，晶粒组织被持续细化，且基面织构被削弱。一次挤压便能制备出大尺寸的高强韧镁合金板带材。
市场分析
目前，市场上常见的AZ31镁合金板带材多是通过传统挤压或轧制制备而成，其晶粒尺寸普遍在10μm以上，且存在着强烈的基面织构，导致其综合力学性能较差，如屈服强度仅约为150MPa、抗拉强度仅约为310MPa、延伸率约为15%，这在很大程度上制约了其应用范围。而本新型镁合金连续剪切挤压短流程大塑性变形技术可实现大规格高强韧镁合金板带材的制备，可制备出屈服强度达240MPa、抗拉强度达380MPa、延伸率不低于18%的高强韧AZ31镁合金板带材，且可根据挤压机吨位、模具尺寸加工制备出大规格高强韧AZ31镁合金板带材。另外，该技术制备流程短，相对于传统挤压不增加成本，应用前景广阔。
声明：
“大规格高强韧镁合金的连续剪切正挤压制备技术” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：太原理工大学
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2024年09月20日 ~ 22日 
