鎂合金是實際應(yīng)用中質(zhì)量輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，同時，鎂合金具有比強度和比剛度高、彈性模量大、生物相容性好、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、電磁屏蔽能力強和阻尼減震性能好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運輸、軍工、裝備制造和3C電子等領(lǐng)域，被譽為“二十一世紀具發(fā)展前景的綠色工程材料”。
鎂合金具有密度小、比強度和比剛度高、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好、無磁性、屏蔽性好和等特點,同時也具有易于回收、可再生利用和環(huán)境友好等性能,因而鎂合金材料被譽為“21世紀的綠色結(jié)構(gòu)材料”,在軍工、航空航天、交通工具、機械電子及3C電子產(chǎn)品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[1].
按照加工方法,鎂合金可以分為鑄造鎂合金和變形鎂合金.鑄造鎂合金與變形鎂合金相比,其制備技術(shù)相對成熟,但產(chǎn)品力學(xué)性能明顯比變形鎂合金差,產(chǎn)品尺寸、形狀存在一定的限制,且容易產(chǎn)生組織缺陷,導(dǎo)致應(yīng)用范圍受到很大的限制.因此,變形鎂合金的研究和生產(chǎn)已經(jīng)成為鎂工業(yè)發(fā)展的一個重要方向.
近年來,鎂合金板帶材的生產(chǎn)和研究成為鎂合金行業(yè)主要的熱點.但與常用的鋼鐵、銅、鋁等金屬相比,鎂合金板帶材在合號、生產(chǎn)技術(shù)、工業(yè)產(chǎn)量、市場應(yīng)用、研究開發(fā)和工藝數(shù)據(jù)等方面存在較大差距,還處于規(guī)模開發(fā)與市場應(yīng)用的初級階段[2].
制約鎂合金板材發(fā)展的因素很多,主要的是鎂的滑移系少,室溫塑性變形能力差,只有溫度升高到220 ℃以上時,鎂合金才能獲得較好的變形能力.因此,鎂合金熱加工過程中往往需要進行多次加熱.與擠壓件和鍛件生產(chǎn)相比,鎂板的軋制難度更大,主要體現(xiàn)在軋制過程中板材易產(chǎn)生裂紋、產(chǎn)品存在各向異性、道次壓下量小、生產(chǎn)效率低、成品率低等方面,但以軋制方式生產(chǎn)板材產(chǎn)品是鎂合金大規(guī)模開發(fā)和應(yīng)用的重要標志.
鎂合金板材雖然生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,但技術(shù)含量和附加值高,同時也是鎂合金大量應(yīng)用的重要方向和標志.目前,鎂合金板材的生產(chǎn)主要有以下三種方法:鑄錠熱軋開坯法、擠壓開坯軋制法和雙輥鑄軋法.擠壓開坯法主要用于生產(chǎn)薄板,但板材的寬度受到限制.鑄軋法是低成本鎂合金板材生產(chǎn)工藝,但比鋁鑄軋難度要大得多,主要原因是分流困難,氧化夾雜難以控制,同時也存在合金元素偏析等問題,產(chǎn)品質(zhì)量不如軋制法,且目前還處于探索階段,不具備產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的條件,要實現(xiàn)寬幅板材的鑄軋生產(chǎn)更是難上加難.鑄錠熱軋開坯法盡管是傳統(tǒng)的鎂合金板材生產(chǎn)方法,但優(yōu)點是生產(chǎn)的規(guī)格多,不僅可以生產(chǎn)鎂合金厚板材,也可以進一步軋制成薄板材,并且可以生產(chǎn)寬幅板材,而寬幅板材是鎂合金應(yīng)用具戰(zhàn)略意義的標志.但用該方法進行板材軋制的成品率低,生產(chǎn)成本高,價格因素成為限制該工藝生產(chǎn)鎂板帶材應(yīng)用的瓶頸之一
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