目前，世界发达 已着手镁合金材料的大力与研究，镁及镁合金被应用在航天航空、、交通运输、电子器件壳体、体育器材和办公用品等，加速镁的应用已经成为必然趋势。碳钢法兰因此，研究与新型变形镁合金，变形镁合金生产新工艺，生产 的变形镁合金产品显得重要。由于挤压加工是在向压应力状态下加工成形的方法，适用于低塑性材料的成形加工，因此挤压成形是生产变形镁合金的重要手段。本文对镁合金管件挤压工艺进行了生产性试验研究.近年来，铸造中一些新的生产工艺和技术，如压力铸造技术、半固态成形技术等都被用来新型镁合金材料，并取得了很大的进展。与这些工艺生产的铸态材料相比，变形镁合金材料 具发展前途与潜力，通过变形可以生产尺寸多样的板、棒、管、型材及锻件产品，并且可以通过材料组织的控制和热处理工艺的应用，获得比铸造镁合金材料 高的强度， 的延展性， 多样化的力学性能，从而满足 多结构件的需要。
1 试验方法
1．1 试验材料
试验采用工业应用 广泛的AZ91D镁合金
1．2 挤压模具的结构设计模具的尺寸与坯料尺寸要相匹配，碳钢法兰其强度和表面精度 满足要求，以获得表面质量光滑的管件．模具的关键部件是挤压筒、挤压杯、挤压垫片和挤压针，通过 换不同的挤压针尺寸可以获得不同的挤压比。本次试验中，采用30。锥角配合方式密封，其优点是密封，易对准中心，有自动调心的功能，可管材的壁厚均匀。其缺点是接触面积小，有可能因为工作的单位压力过高而产生局部压塌。
1．3 挤压温度的确定
挤压温度是 300挤压参数中 活≤250跃的因素。从论上考虑，应根据合金的相图、塑性图和再结晶 00图来确定。即挤压温度应低于合挤压比
图3 抗拉强度对比由金的固相线，高于再结晶温度，并且是塑性较好的温度，再综合考虑其他因素的影响。但实际上远较此复杂，尤其对镁合金而言，它易燃，易爆，需要格外注意。因此在镁合金管件挤压中， 要的是要确定挤压温度。 先在CSS一55100电子 试验机上进行不同温度的拉伸试验来确定合理的变形温度范围。试验结果如图3所示。从图中可以看出，AZ91D在250℃ 以上时，抗拉强度降低较快，伸长率和断面收缩率明显增大，根据现有设备条件， 和产品质量的综合考虑，碳钢法兰确定镁合金AZ91D的挤压温度定分别为380 ℃ 、430℃ 、480℃ 。
1．4 模具预热温度的确定
为了减轻坯料温度的降低，以有利于材料流动性能， 对模具进行预热，但不能高于其回火温度，以模具的强度。在挤压过程中，坯料由于剧
烈变形而释放热量，使坯料和模具的温度升高。为在变形的全过程中坯料和模具保持在预定的温度范围内，模具预热温度要根据坯料温度变化而变
化，应比坯料温度低20~30℃ 。
1．5 润滑剂的选择
为了减轻坯料与挤压筒及凹模之间的摩擦，要求润滑剂具有以下特点1)对工具与变形金属表面有较强的黏附能力。2)有适当黏度，对工具与变形金属有 的化学稳定性，燃后残留物少，对人体等。
3)利于调节和控制，成本低，易于清洗等。
4)能防止黏模，降低摩擦力，有利于金属流动，碳钢法兰同时润滑剂还可以起到隔热作用，从而提高模具寿命。在试验过程中，镁合金AZ91D管件挤压采用的润滑
剂为矿物油和粉剂石墨。
2 试验结果
2．1 挤压AZ91D管件及力学性能
在5 000 kN 挤压液压机上在挤压温度为430℃ 、挤压比是7．125时挤压出的镁合金管材，挤压件无裂纹，表面质量较好。图3是铸锭、挤压铸造与3种不 同温度下不同挤压比的挤压件抗拉强壁度对比图，从图中可以看出，其趋势大体上都是随着挤压比的增大，抗拉强度增大，430℃时5．472 6．546 7．125挤压比的抗拉强度与380℃ 相差不大，但 大值是430℃时挤压比为7．125时达308．9 MPa，380℃ 的抗拉强度次之，此时抗拉强度的 大值在挤压比是7．45时， 高达到280 MPa，挤压铸造和铸锭的抗拉强度较低，铸锭的抗拉强度 低。图4是铸锭、挤压铸造与3种不同温度下不同挤压比的挤压件的伸长率对比图，从图4中可以看出，其趋势是大体上随着挤压比的增大，伸长率增大．挤压温度为430℃ 时伸长率 大，挤压比为7．125时伸长率 高，达到 大值1O．1 ，380℃ 时的伸长率次之，挤压铸造的伸长率普遍比铸锭和480℃挤压时挤压的管件高。综上所述，当挤压温度为430℃ ，挤压比为7．125时，碳钢法兰能够获得综合力学性能较好的管材。2．2 挤压力的变化
在挤压温度为430℃ 时，随着挤压过程的进行，在初始镦粗阶段，挤压力增大，在时问为6s时 镦粗，压力达到峰值4 850kN，坯料被挤出挤压杯后压力逐渐下降到3 950 kN，随后又开始升高，在10～25 s，挤压力基本稳定在3 950 kN左右，在挤压末端时，挤压力再1次上升，达到4870 kN，此时挤压时间为31 s，整个挤压过程结束。
2．3 挤压件的缺陷分析
在理论上，正挤压时由于各种因素的影响会出现中心开裂、缩孔、表面开裂、凸模角部的毛坯开裂、鼓形等现象。在试验生产中，出现了表面拉伤，凸模角部的毛坯开裂、鼓形等。挤压件的头部开裂是不可避免的，究其原因有2，其1是由于此部分金属与空气接触，受到的力作用自由，变形系数小，其2是锥模挤压时坯料前端面金属流向模面，从而在该处形成1个径向附加拉应力，此拉应力超过此温度下金属的抗拉强度时，就会形成头部开裂。此外，其还与挤压比的大小、填充条件、锥角大小等因素有关。碳钢法兰管件出现鼓形是由于挤压针抽回时受力过大所致。经过380℃ 、43O℃ 、480℃3个温度段的试验发现，在380 oC时所需的 大挤压力比其他2个温度的要高，其表面质量 差，出现表面拉伤和开裂的机率也大，430℃ 时挤压的过程 顺利，挤压出来的挤压件质量 好，内外表面粗糙度也都很好。
3 结语
1)镁合金固态挤压成形的工艺参数中，挤压温度和模具预热温度的确定，以及润滑剂的选择对试验的成功与否起着至关重要的作用。
2)挤压筒的外径固定，通过调整挤压针的尺寸容易获得不同挤压比的管件，挤压时挤压杯采用3O。锥角配合方式密封，密封，易对准中心，有自动调心的功能，可管材的壁厚均匀。
3)当挤压温度为430℃ 时，碳钢法兰挤压出的镁合金管件具有较好的力学性能，屈服强度D 在276．106~288．795MPa之问和抗拉强度 在289．7～308．9 MPa，伸长率8在7．5 ～1O．1 之问。
4)在模具设计上，挤压筒、挤压杯和挤压针应该渗氮处理后磨削加工再抛光处理，可以 地防止产生黏结现象。
5)管件挤压时，在合理控制坯料温度、模具预热温度以及采用合适润滑剂，可以挤出管件，建议使用石墨作为润滑剂。
6)挤压时可以在挤压筒外侧增加可移动哈夫块减少摩擦。