鎂合金因其低密度、高比強度、良好阻尼減震性能等優點,在汽車、航空航天、軌道交通、通訊電子等領域的應用前景廣闊,然而鎂合金板材差的塑性、強的各向異性等問題,導致其在室溫下表現出差的成形加工性能,限制了變形鎂合金的廣泛應用。

圖1  (a)傳統擠壓模具,(b)對稱弧形模具和(c)非對稱弧形擠壓模具示意圖,(d)對稱弧形和非對稱弧形工藝擠壓坯料

近日,我所潘復生院士團隊提出通過采用弧形擠壓工藝解決其制約因素(圖1)。基于此種新思路,該團隊系統研究了此工藝對鎂合金板材的微觀組織和力學性能的影響,并著重關注鎂合金在擠壓過程中呈現的微觀組織、發生的織構演變和動態再結晶行為,同時研究人員結合有限元進行模擬,并與傳統擠壓工藝進行對比分析。通過弧形擠壓工藝獲得均勻微觀組織擠壓板材,且板材基面織構組分得到弱化,沿板材橫向方向產生新的織構成分(圖2)。與傳統擠壓鎂合金板材相比,弧形擠壓鎂合金板材表現出低的屈服強度,高的延伸率,板材各向異性能得到明顯改善。

圖2   鎂合金在傳統擠壓、對稱弧形和非對稱弧形擠壓工藝中織構演變

相關研究成果發表在材料科學領域權威期刊《Journal of Materials Science & Technology》，我所徐軍博士為文章第一作者和第一通訊作者。徐軍博士為我所潘復生院士科研團隊成員，上述工作得到了廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目（2020GDASYL-20200101001）和廣東省基礎與應用基礎研究重大項目（2020B0301030006）的資助。

論文信息：

JunXu, BinJiang, YuehuaKang, JunZhao, WeiwenZhang, KaihongZheng, FushengPan, Tailoring microstructure and texture of Mg–3Al–1Zn alloy sheets through curve extrusion process for achieving low planar anisotropy, Journal of Materials Science & Technology, 2022, 113: 48-60.

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.09.023

供稿：有色金屬材料研究室