1　 坯料均勻化處理

    一般來說，在擠壓之前，鎂合金鑄造坯料都需要 進行均勻化退火處理。這是因為 ＡＺ系鎂合金在鑄 造冷卻過程中易形成α-Mg＋Mg17Al12，且隨Al含 量的增加，γ－Mg17Al12相含量增加，并易呈粗大網(wǎng)狀 分布于晶界。對該類合金進行均勻化退火處理， 可以使分布于晶界和枝晶間的粗大網(wǎng)狀Mg17Al12相溶解，以細小顆粒分布于α－Mg基體中，從而顯著 改善鎂合金的塑性和可加工性。張丁非等研 究了在ZM61鎂合金擠壓過程中均勻化退火熱處理 對其微組織和力學性能的影響。結(jié)果表明，均勻化 退火處理可以減小鑄態(tài)組織中的殘余應力，降低擠 壓時所需要的溫度和固溶時間，提高鎂合金擠壓后 的伸長率；但是均勻化處理并不一定會使鎂合金擠 壓后的力學性能提高。例如，對AZ91鎂合金進行 均勻化退火處理，其伸長率由3.2%顯著提高到11.2%。

    與直接擠壓相比，經(jīng)過均勻化退火 處理的AZ91鎂合金的伸長率有一定的提高，但是 抗拉強度和屈服強度并無明顯變化。這可能是在較 大擠壓比的條件下，基體發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶，晶粒得到 細化，第二相在劇烈的塑性變形過程中被充分的破 碎，大量的第二相沿著擠壓方向均勻的分布在基體 中，改善了鑄造過程中第二相分布不均的狀態(tài)，從而 提高了鎂合金的力學性能，使其表現(xiàn)出與經(jīng)均勻化 退火后，擠壓態(tài)鎂合金相當?shù)木C合力學性能；但由于 此時組織中已有較多的第二相存在，不利于隨后的 時效強化處理。

2　 擠壓溫度

    溫度是決定動態(tài)再結(jié)晶程度的重要因素。擠壓 時，溫度越高，所需要的擠壓力越低，動態(tài)再結(jié)晶進 行得就越充分；但是，溫度的升高也會導致晶粒的長 大，使組織晶粒粗大，降低了材料的力學性能。溫度 相對較低時，可以得到細化的晶粒組織；但是擠壓時 所需要的擠壓力比溫度高時需要的大，制件的殘余 應力也變大。因此，合適的擠壓溫度是能否得到良 好的鎂合金擠壓件的關(guān)鍵。本文總結(jié)了AZ系列鎂 合金試驗最佳擠壓溫度。

3　 擠壓比

    在鎂合金的擠壓過程中，擠壓比與鎂合金晶粒 的尺寸成反比。在擠壓比小于一定比例時，擠壓比 與鎂合金的延伸程度成正比，當擠壓比大于一定比 例時，延伸程度逐漸下降。出現(xiàn)這種情況的主要是 因為變形程度與組織特征有一定的關(guān)聯(lián)性，當增大 變形程度時，位錯密度也在變大，這樣就會增加位錯 運動過程中產(chǎn)生的位錯塞積、割階和纏結(jié)等，進而對位錯的繼續(xù)運動產(chǎn)生釘扎效應，提高抗拉強度，同時 增加變形晶粒的畸變能，使動態(tài)再結(jié)晶更加充分，從 而細化晶粒，組織更均勻，提高塑性；但是當擠壓比 達到一定數(shù)值之后，因為不均勻的變形和應力分布， 會出現(xiàn)殘余應力，進而造成金屬內(nèi)部的物理特性及 力學狀況不均勻，最后出現(xiàn)塑性下降的情況。

4　 擠壓速度

    擠壓速度對鎂合金擠壓時所需的擠壓力、凹模 ?？谂髁辖饘俚姆逯禍囟?、產(chǎn)品的顯微組織和室溫 力學性能都有很重要的影響。張保軍等通過有 限元分析模擬了AZ31鎂合金薄壁管的分流擠壓， 發(fā)現(xiàn)隨著擠壓速度的增大，?？诘臏囟戎饾u升高，擠 壓力的最大值不斷減小，當擠壓速度到達一定程度 后，擠壓力不再變化。羅永新等通過調(diào)節(jié)擠壓速 度的方法，解決了鎂合金擠壓時溫度范圍窄的問題， 保持了擠壓?？跍囟鹊姆€(wěn)定。趙秀明等發(fā)現(xiàn)，合 理的控制擠壓速度可以獲得細小均勻的晶粒和良好 的綜合力學性能，擠壓速度越大，合金發(fā)生動態(tài)再結(jié) 晶越充分，組織越均勻；當擠壓速度較低時，合金強 度高但是塑性差，這是由于發(fā)生部分再結(jié)晶；當擠壓 速度較高時，合金強度下降，伸長率明顯提高，這是 由于發(fā)生完全再結(jié)晶，晶粒明顯長大。

5　 模具結(jié)構(gòu)

    合理的凹模結(jié)構(gòu)可以降低擠壓力，提高擠壓時 金屬的流動性，減少產(chǎn)品表面的裂紋。張丁非等 研究了模具結(jié)構(gòu)對AZ31鎂合金棒材表面裂紋的影 響。結(jié)果表明，相比錐模，采用流線模擠壓能避免表 面裂紋的產(chǎn)生，死區(qū)產(chǎn)生的可能性減小。這是由于 表面的附加拉伸應力降低。黃東男等研究了模 具結(jié)構(gòu)對AZ91鎂合金的擠壓過程溫度場、速度場 及應力場的影響。結(jié)果表明，采用錐模和流線模擠 壓時，當定徑帶長度為15～20mm時，可在擠壓速 度達到5mm/s的條件下成形出表面光滑無裂紋的 鎂合金棒材；而采用平模擠壓時，當定徑帶長度為 10～20mm時，獲得良好表面質(zhì)量的擠壓速度達到2.5mm/s。
 

總結(jié)與展望

    1）成本問題一直阻礙著鎂合金的工業(yè)應用，而 連續(xù)擠壓可以實現(xiàn)無間斷連續(xù)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效 率，對降低鎂合金的生產(chǎn)成本有重要作用。國內(nèi)的 連續(xù)擠壓技術(shù)主要是對銅、鋁合金方面的研究，關(guān)于 鎂合金的連續(xù)擠壓研究較少。工藝條件是決定連續(xù) 擠壓技術(shù)能否在鎂合金上應用的關(guān)鍵。加深對這方 面的研究，可以推動鎂合金的工業(yè)應用發(fā)展。

    2）等通道擠壓技術(shù)對鎂合金顯微組織的優(yōu)化作 用是顯著的，但其要應用到工業(yè)生產(chǎn)中，還需要解決 以下問題：a.模具的加工和維護比較困難，導致成本 過高；b.至今沒有足夠成熟的工藝參數(shù)，在鎂合金 的研究當中尚屬于起步階段。

    3）凹模擠出口對鎂合金的影響是重大的，但無 論是平模、錐模還是流線模上，研究都不夠深入。應 從如下２個方面進行深入研究：a.采用新的凹模尖 角結(jié)構(gòu)，將錐面變成若干個小斜面，可以增加鎂合金 擠出的過程中受力方向和次數(shù)； b.深入研究尖角角 度對顯微組織的影響。

    4）擠壓溫度、擠壓速度和擠壓比都是影響產(chǎn)品 的重要工藝參數(shù)，但是國內(nèi)對各個型號鎂合金擠壓 工藝的研究并不詳細，已有的工藝手冊往往給出的 數(shù)值范圍太寬泛；因此，系統(tǒng)的研究鎂合金擠壓技 術(shù)，歸納出較為準確的工藝參數(shù)，是鎂合金擠壓技術(shù) 工業(yè)應用的前提。