AZ31镁合金细丝拉拔工艺的研究

第２期　ＡＺ３１镁合金细丝拉拔工艺的研究　・４３・　１实验材料及方法　１．１实验材料及所需设备　实验采用原始直径为ｌｍｍ的ＡＺ３１镁合金细　丝。实验所用设备有细丝伸线机、电子万能实验机、　抛光机、金相显微镜、箱式电阻炉。　１．２实验方法　细丝在室温条件下进行冷拉拔，拉拔穿模的模径　顺序依次为０．９７５ｍⅡ　０９３ｍＩＨ　ＯｃＢ８７ｍＩⅡ＿，ＩＤ』Ｂ４７ｍＩＨ＿　０．８０８ｍｍ—　７７ｍｍ—哪３５ｍｍ—　７０１ｍ瑚—　６６９ｍｍ一＋　０．６３８ｍｍ　０９ｍｍ—　８ｌｍｍ　５４ｍｍ　２８ｒａｍ　—　１５０４ｍｍ—　阱８　ｌ　ｍｍ—　５９ｍｍ—　３７ｍｍ—　３７ｒａｍ　１７ｍｍ—，０３９８ｍｍ—　ｌ３８ｍｍ—　６２ｒａｍ—　３４６ｍｍ　－－－ｍ．３３ｍｍ－－￣＿３　１４ｒａｍ－＋０．３ｒａｍ，当细丝在拉拔过程当　中出现频繁断丝的现象时，对细丝进行退火处理。　２　拉拔工艺参数　２．１拉拔速度　拉拔速度对模具和拉拔金属之间的摩擦系数，　以及拉拔金属的流动应力均有一定的影响。为分析　拉拔速度对丝材累计变形量的影响从而得到最佳的　拉拔速度，采取了三种不同的拉拔速度１４ｍ／ｒａｉｎ，　２２ｍ／ａｒｉｎ，３２ｍ／ａｒｉｎ。细丝穿模顺序依次为０．５２８　ｍⅡｒ一　０．５０４　ｍｍ—　．４８　１　ｍｍ—　．４５９　ｍｍ—　）．４３７　ｍｍ—　．４　１　７　ｍＨ广＋０．３９８　ｍＩＩ广÷０．３８　ｍⅡ广　．３６２　ｍｎａ，当细丝出现断　丝时计算丝材变形量。　２－２退火温度　随着细丝变形程度的增加，细丝将会发生严重　的加工硬化，微观组织将会变成伸长的纤维状组织，　变形组织中的高位错和其他缺陷使得细丝塑性和韧　性急剧降低。而退火处理可以使金属的显微组织发　生静态再结晶，这种再结晶对改善变形组织、细化晶　粒、提高塑性变形能力有着积极的作用网。因此，退火　处理是拉拔道次之间必不可少的环节。退火材料选　用拉拔态‘ｐＯ．７０１ｍｍ的细丝，退火方案如下：保温时　间均为９０ｍｉｎ，保温温度分别为２００￣Ｃ，２２５￣Ｃ，２５０￣（２，　２７５ｃＩ二，３ＯＯｃＩｃ。　２－３单道次变形量　塑性变形将产生加工硬化的现象，而加工硬化　率取决于塑性变形的程度。在拉拔工艺中，单道次变　形量对细丝性能和总变形程度都将产生一定的影　响。对经退火处理后（ｐＯ．５２８ｍｍ进行两种不同单道　次变形量的拉拔，工艺一单道次变形量９％，工艺二　单道次变形量１７％。　３结果及讨论　（１）当设备的拉拔速度为１４ｍ／ｍｉｎ时，丝材累计　变形量为５２．９９％，而其他两种拉拔速度的累计变形　量分别是４３．１８％和３１．５０％。可见丝材累计变形程度　会随着拉拔速度的提高而降低。本实验０．３ｍｍ丝材　拉拔速度采用１４　ｍ／ｍｉｎ。　（２）经不同退火温度处理后丝材显微组织和力学　性能如下图１和表１。直径０．７０１ｍｍ拉拔态细丝的显　微组织是伸长的纤维状组织，流线方向沿着拉拔方向，　此时抗拉强度高达２６０．１２ＭＰａ，而延伸率只有６－ｌ２％。　在ｂ、ｅ图中局部区域已经出现细小晶粒，抗拉强度有所　降低而延伸率逐步增加。这说明在２００￣Ｃ退火保温　９０ｒａｉｎ后，丝材已经开始发生静态再结晶，但是再结晶　并不完全。退火温度升高至２５０℃时，ｄ图已经可以观　察到明显的静态再结晶组织，但再结晶仍然不完全，　晶界弯曲。随着温度升高至２７５￣Ｃ，ｅ图中静态再结晶　组织基本吞噬了原始的晶粒组织，晶粒尺寸约为　１０．３６ｕｍ且呈等轴状，此时延伸率升高至最大值　１０．８５％。当温度继续升高至３００￣Ｃ时，ｆ图中已有部分　晶粒发生二次长大，此时丝材的抗拉强度和延伸率均　有一定程度的下降。本实验０．３ｍｍ丝材退火工艺采　用：退火温度２７５￣｛２，保温时问９０ｍｉｎ。　（３）丝材经不同单道次变形量拉拔累计变形量　分别是５２．９９％和４３．１８％，加工硬化曲线如下图２。　可见，单道次变形量的增加会加剧丝材加工硬化现　表１退火温度对抗拉强度和延伸率的影响　Ｔａｂ．１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｏｉｌ　ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　拉拔态　２０ｏ℃　２２５℃　２５０￣Ｃ　２７５ｏｃ　３０ｏ℃　抗拉强度　２６０．１２　２４８．８０　２３５．４３　２１２．５６　２０３．２６　１８５．３６　，ＭＰａ　延伸率，％　６．１２　７．７５　８．８４　９．１３　１Ｏ．８５　９．６１