AZ31鎂合金細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)良的機械性能,而展現(xiàn)出在現(xiàn)代介入醫(yī)療器械應用領域極大優(yōu)越性。本文研究一種鎂合金毛細管低溫擠壓成形新技術,揭示其低溫擠壓塑性變形機理并系統(tǒng)研究變形規(guī)律,為鎂合金細管塑性加工的應用奠定理論和技術基礎,并且開發(fā)出一種尺寸精度高的高強韌鎂合金毛細管新型材料,能夠實現(xiàn)鎂合金組織性能及精密成形控制一體化,對于拓展微尺寸高強韌鎂合金應用領域具有重要意義,并最終獲得細微管材的制造新技術。
　　本文以AZ3

2、1鎂合金為研究對象,采用空心錠正向擠壓成形工藝,進行了較為系統(tǒng)的擠壓實驗研究。確定了擠壓成形的工藝參數(shù),并在實驗過程中不斷優(yōu)化工藝參數(shù),以實現(xiàn)AZ31鎂合金細管的擠壓成形,并且通過金相顯微鏡和電子萬能試驗機、維氏顯微硬度計等設備進行了分析實驗,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程中,不同的擠壓溫度和擠壓比等參數(shù)對AZ31鎂合金晶粒大小和性能的影響以及熱處理的時間對鎂合金晶粒大小和性能的影響。
　

3、　研究結果表明:在實驗所確定的工藝參數(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,發(fā)生了動態(tài)再結晶,晶粒明顯細化,只是動態(tài)再結晶進行的不完全。第二次擠壓時,進行了充分的動態(tài)再結晶,晶粒大小均勻,只是晶粒有所長大。
　　隨著擠壓時坯料溫度的升高,晶粒逐漸增大,硬

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