热加工工艺

作者：闫钊鸣, 黄通, 朱家萱,

关键词：镁合金, 循环扩挤, 数值模拟, 应力应变状态,

镁合金是目前工程应用领域最轻的结构金属材料，是装备轻量化的重要选材。细晶强化是同时提升镁合金强韧化的有效手段。提出一种压应力与剪切应力结合的往复变形大塑性变形工艺——差速循环扩挤，在一般循环扩挤变形基础上加入了非对称型腔，改变了金属流动规律，可以通过多次变形获得组织均匀细化的镁合金。采用Deform-3D有限元软件开展了不同模具结构与变形路径下（A、B路径）的数值模拟，分析了镁合金在成形过程中的应力场与应变场的变化规律，并通过试验分析合金不同路径与不同道次下的组织与织构演变规律。结果表明：差速变形通过膨胀充型与非对称挤压协同作用调控材料流动，其中A路径因梯度不对称应力场（非对称性随型腔高度差增大而增强）导致应变区域异质性，即非对称区＞对称区＞心部，而B路径通过多向应变协调机制实现应力/应变场均匀性提升。B路径凭借非平面应变效应与动态再结晶协同作用，晶粒细化显著优于A路径且长周期有序堆垛相（LPSO）相破碎程度与分布均匀性提高。多道次变形驱动（0002）基面织构极密度由3.7降低至1.8，晶粒多向随机排列特征显著，为调控镁合金各向异性提供了可量化工艺窗口。

来源：2025年第14期

《热加工工艺》期刊编辑部

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