AZ31鎂合金細(xì)管擠壓工藝及組織性能分析.pdf

1、鎂合金由于其良好的生物相容性、可降解性和優(yōu)良的機(jī)械性能,而展現(xiàn)出在現(xiàn)代介入醫(yī)療器械應(yīng)用領(lǐng)域極大優(yōu)越性。本文研究一種鎂合金毛細(xì)管低溫?cái)D壓成形新技術(shù),揭示其低溫?cái)D壓塑性變形機(jī)理并系統(tǒng)研究變形規(guī)律,為鎂合金細(xì)管塑性加工的應(yīng)用奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),并且開(kāi)發(fā)出一種尺寸精度高的高強(qiáng)韌鎂合金毛細(xì)管新型材料,能夠?qū)崿F(xiàn)鎂合金組織性能及精密成形控制一體化,對(duì)于拓展微尺寸高強(qiáng)韌鎂合金應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義,并最終獲得細(xì)微管材的制造新技術(shù)。
　　本文以AZ3

2、1鎂合金為研究對(duì)象,采用空心錠正向擠壓成形工藝,進(jìn)行了較為系統(tǒng)的擠壓實(shí)驗(yàn)研究。確定了擠壓成形的工藝參數(shù),并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不斷優(yōu)化工藝參數(shù),以實(shí)現(xiàn)AZ31鎂合金細(xì)管的擠壓成形,并且通過(guò)金相顯微鏡和電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、維氏顯微硬度計(jì)等設(shè)備進(jìn)行了分析實(shí)驗(yàn),分析了空心錠正向擠壓法制備的管材壁厚的均勻性,研究了在不同的擠壓工藝過(guò)程中,不同的擠壓溫度和擠壓比等參數(shù)對(duì)AZ31鎂合金晶粒大小和性能的影響以及熱處理的時(shí)間對(duì)鎂合金晶粒大小和性能的影響。
　

3、　研究結(jié)果表明:在實(shí)驗(yàn)所確定的工藝參數(shù)下采用空心錠正向擠壓成形工藝擠壓出的管材壁厚比較均勻,壁差率從管材頭部向管材尾部逐漸減小,尾部壁差率最小為2.5％。管材的表面沒(méi)有裂紋、分層、凹陷等缺陷,而且表面的粗糙度和尺寸的精度都比較好。
　　第一次擠壓時(shí),發(fā)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,晶粒明顯細(xì)化,只是動(dòng)態(tài)再結(jié)晶進(jìn)行的不完全。第二次擠壓時(shí),進(jìn)行了充分的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,晶粒大小均勻,只是晶粒有所長(zhǎng)大。
　　隨著擠壓時(shí)坯料溫度的升高,晶粒逐漸增大,硬

4、度和抗壓強(qiáng)度逐漸減小。對(duì)于Φ8mm×1mm的管材,模具預(yù)熱溫度均為300℃,第一次擠壓時(shí)坯料溫度為200℃,第二次擠壓時(shí)坯料溫度為150℃時(shí)性能較好。隨著擠壓比的增大,晶粒細(xì)化效果越來(lái)越顯著,晶粒逐漸減小,硬度和抗拉強(qiáng)度逐漸增大。對(duì)于外徑≤4.1mm的管材,擠壓比為31.5時(shí)性能較好。
　　熱處理后管材發(fā)生了回復(fù)再結(jié)晶,晶粒大小比較均勻。隨著退火保溫時(shí)間的延長(zhǎng),晶粒有所長(zhǎng)大,管材的抗壓強(qiáng)度以及硬度逐漸減小,尤其是在225℃保溫12