精密成形工程

作者：邹景锋, 郭星晨, 孙栋, 朱艳春, 李裔涛, 何志强, 高飞扬

单位：1.太原科技大学 机械工程学院,太原 030024; <br>2.新疆智能装备研究院,新疆 阿克苏 842000; <br>3.先进不锈钢全国重点实验室,太原 030024

关键词：镁合金,径向锻造,热挤压,微观组织,织构

基金：国家自然科学基金（52205400,52375363）; 山西省基础研究计划（202203021212321）; 国家重点研发计划（2024YFB3714303）; 山西省科技成果转化引导专项（202404021301041）

目的 利用径向锻造-挤压复合工艺实现ZK60镁合金棒材良好的强塑性匹配效果。方法 利用Deform有限元软件对棒材成形过程进行模拟,分析径向锻造及径向锻造-热挤压过程中材料的宏观应力状态与应变梯度分布;结合大尺寸棒料径向锻造+热挤压实验,研究经复合工艺处理后棒材的组织演变与力学性能,揭示宏观应力对微观结构及性能的影响机制。结果 径向锻造后,铸态合金中的粗大晶粒得到充分破碎,轴向晶粒显著细化,而径向晶粒尺寸自表面至心部呈梯度递增;模拟结果表明,该梯度结构主要由径向应变梯度引起,且在棒材外部区域形成较强基面织构。经25&#x02236;1高挤压比热挤压后,晶粒进一步细化,织构强度减弱,呈现典型纤维织构特征。与铸态棒材相比,径锻-挤压复合工艺制备的棒材抗拉强度由208 MPa提高至400 MPa,屈服强度由84 MPa提高至263 MPa,延伸率由8.5%提升至23.5%。结论 径向锻造-挤压复合工艺可有效改善ZK60镁合金棒材的组织均匀性,实现强度与塑性的协同提升。该性能改善主要源于细晶强化、第二相强化及位错强化的共同作用。

来源：2025年第11期

《精密成形工程》期刊编辑部

查看精密成形工程杂志2025年第11期