Mg-Cu復(fù)合絲材的擠壓拉拔工藝及性能研究.pdf

1、雙金屬線將兩種不同材料的性能綜合為一種混合的材料以得到更好的性能,比如提高耐腐蝕性,機(jī)械強(qiáng)度,電導(dǎo)率和比強(qiáng)度。通過(guò)仔細(xì)的選擇,雙金屬材料的性質(zhì)可以在特定的使用情況下進(jìn)行優(yōu)化。但是,由于加工過(guò)程的困難限制了實(shí)際使用中材料組合的數(shù)量。生產(chǎn)包芯線的一個(gè)主要原因是為了確保包套厚度的均勻性。共擠是一個(gè)通過(guò)單一復(fù)合坯料同時(shí)擠壓出兩種或者多種材料的過(guò)程。
　　鎂具有高的比強(qiáng)度,尺寸穩(wěn)定性和阻尼性能,良好的熱導(dǎo)率,電磁屏蔽性能及優(yōu)異的機(jī)械加工性能

2、同時(shí)易于回收。但是鎂的耐腐蝕性和耐磨性較差,蠕變強(qiáng)度較低,易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這些限制了鎂在很多方面的廣泛應(yīng)用。相反的,銅具有良好的耐腐蝕性,成形性,高的強(qiáng)度和抗疲勞性。銅可以在相對(duì)較高的溫度下應(yīng)用。根據(jù)上述鎂和銅的性能,可以生產(chǎn)一種新的雙金屬產(chǎn)品以得到更優(yōu)越的性能。
　　在本文中,利用擠壓和拉拔來(lái)生產(chǎn)鎂芯和銅包套的雙金屬絲。第一步是在高的模具溫度下進(jìn)行兩道次的復(fù)合擠壓。第一道次擠壓坯料直徑從52mm變化為18mm,第二道次從18mm

3、擠壓到7mm,得到銅包鎂的棒。擠壓得到的銅包鎂棒作為拉絲的初始坯料。拉絲過(guò)程首先在高溫下進(jìn)行,之后溫度隨著線的直徑的減小而逐漸降低到室溫。在不同的拉絲階段取絲試樣。最后,銅包鎂坯料的直徑由52mm減小到0.4mm。在拉絲之前進(jìn)行擠壓,以通過(guò)晶粒細(xì)化和提高鎂芯和銅包套之間界面的完整性來(lái)提高鎂的加工性能。鎂的低溫性能是通過(guò)擠壓過(guò)程得到的。
　　退火可以提高銅包鎂線的力學(xué)性能。絲材的性能包括:幾何參數(shù),微觀組織,力學(xué)性能,導(dǎo)電率和缺陷分

4、析。在250℃下退火45分鐘就可以得到再結(jié)晶晶粒。增加退火時(shí)間,會(huì)導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大,平均晶粒尺寸增加。平均晶粒尺寸隨著絲直徑的減小而減小。0.4mm直徑的鎂芯其平均晶粒尺寸為6.6μm。屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨著絲直徑的減小而增大,總延伸率減小。得到的導(dǎo)電率在50-54％IACS的范圍內(nèi)變化。
　　采用DEFORM-2D軟件對(duì)共擠和拉拔過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。材料參數(shù)參照已有文獻(xiàn)。在共擠的模擬過(guò)程中,比較了杯套和管套對(duì)材料流動(dòng)行為的影響,尤其比