模具材料的一些小知识.doc

1、模具材料的一些小知识模具材料名称1.瑞典一胜百 ASSAB： S136,S136H,168,8402,8407,8416,635,635H,S-7,618,718,718H,DF-2,DF-3,ORO90,XW-5,XW-10,XW-41,XW-42,HSP-41,KM2,V-4,V-10,ASP-23,ASP-30,ASP-60,ELMAX 2.日本大同 DAIDO、日立 HITACHI： GOA,DC11,DC53(SLD8）,DAC(SKD61),FDAC,SGT,SLD(SKD11),SKH-9(YXMI),PDS-5,PX-88,YK-30,NAK55,NAK80,PAK-90,H1

2、,DHA1,DH31-S,DH2F,DH21,DH42,GFA,MH51,MH55,MH8,DEX20,DEX40,HPM-7,HPM-50,HPM-38,S50C，S45C 3.奥地利百禄 BOHLER： K110,K100,K107,K340,M238,M300,M310,M330,M340,M201,M202,W302,W321,K460,S390PM,S590PM,S690PM,S600 4.德国撒斯特 SAARSTAHL： 2711,2738(738),638,2688(688),2316,2316H,2083,2344EFS,2344ESR,2311,2312,2379,2510,

3、2767 5. 美国 20 420 L6 H13 W110 D3 A2 D2 D6 M4 3V 10V 01 H13O1 S1 O2 M35 M42 8620 3115 5120 4130 4140 K524406.钨钢如:G1 G2 G5 G6 G7 D30 D40 D50 K05 K10 K20 YG8 YG9 YG12 YG15 YG20 YG25 YG28 CD650 CD636.碳化钨钢：G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 SF-05 SF-15 SF-20 SF-30 SF-X 各种进口国产红铜：钨铜 铍铜 铬铜 磷青铜 铝青铜 锡青铜 杯土铜 电

4、极铜 黄铜 智利红铜 三宝红铜 非洲红铜等。 不 锈 钢：Ramax Corrax Stavax 301 304 302 303 420 420S 等国产不锈钢。铍 铜：BeCu-20 BeCu-30 BeCu-40 AC940 进口美国铝材：7075 7072 7055 7058 6061 6062 5052 5083 2024 等国产合金铝材。 材料密度材料名称密度(103kg/m3)(g/cm3) 灰铸铁 7.0 白口铸铁 7.55 可锻铸铁 7.3 碳钢 7.8-7.85 铸钢 7.8 钢材 7.85 高速钢 8.3-8.7 不锈钢、合金钢 7.9 钨钴类硬质合金钢 14.4-14.9

5、 钨钛钴类质合金钢 9.5-12.4 硅钢片 7.55-7.8 紫铜 8.9 黄铜 8.4-8.85 铸造黄铜 8.62 锡青铜 8.7-8.9 无锡青铜 7.5-8.2 轧制磷表铜 8.8 冷拉青铜 8.8 工业用铝 2.7 可铸铝合金 2.7 铝镍合金 2.7 镍 8.9 镍铜合金 8.8 锌铝合金 6.3-6.9 铸锌 6.86 锌板 7.2 铅板 11.37 锰 7.43 铬 7.19 锡 7.29 金 19.32 银 10.5 汞 13.55 镁合金 1.74 硅钢片 7.55-7.8 钢材硬度材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦

6、,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标，它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法（如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等）、划痕法（如莫氏硬度）、回跳法（如肖氏硬度）及显微硬度、高温硬度等多种方法。布氏硬度以 HBN(kgf/m

7、m2)表示（HBSHBW）（参照GB/T2311984），生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质得刚健，以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。洛氏硬度可分为 HRA、HRB、HRC、HRD 四种，它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中 HRC用得最多。压痕较小，可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。维氏硬度以 HV表示（参照 GB/T4340-1999），测量极薄试样。1、钢材的硬度 ：金属硬度(Hardness)的代号为 H。按硬度试验方法的不同， 常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等，其中以 HB及 HRC较为常用。 HB应用范

8、围较广，HRC 适用于表面高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。 HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以 120kg以内的载荷和顶角为 136的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值(HV)。 HL手提式硬度计，测量方便，利用冲击球头冲击硬度表面后，产生弹跳；利用冲头在距试样表面 1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度，公式：里氏硬度 HL=1000VB（回弹速度）/ VA（冲击速度）。 便携式里氏硬度计用里氏（HL）测量后可以转化为：布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（

9、HV）、肖氏（HS）硬度。或用里氏原理直接用布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）、肖氏（HS）测量硬度值。 2、HB - 布氏硬度； 布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候，如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料，如热处理后的硬度等等。 布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷，将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面，保持规定时间，然后卸荷，测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为：以一定的载荷(一般 3000kg)把一定大小(直径一般为 10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，

10、负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。 3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当 HB450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120的金刚石圆锥体或直径为 1.59、3.18mm 的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示： HRA：是采用 60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。 HRB：是采用 100kg载荷和直径 1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度

11、较低的材料(如退火钢、铸铁等)。 HRC：是采用 150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 另外： 1.HRC含意是洛式硬度 C标尺， 2.HRC和 HB在生产中的应用都很广泛 3.HRC适用范围 HRC 2067，相当于 HB225650 若硬度高于此范围则用洛式硬度 A标尺 HRA。 若硬度低于此范围则用洛式硬度 B标尺 HRB。 布式硬度上限值 HB650,不能高于此值。 4.洛氏硬度计 C标尺之压头为顶角 120度的金刚石圆锥，试验载荷为一确定值，中国标准是 150公斤力。 布氏硬度计之压头为淬硬钢球（HBS)或硬质合金球（HBW），试验载荷随球直径不

12、同而不同，从 3000到 31.25公斤力。 5.洛式硬度压痕很小，测量值有局部性，须测数点求平均值，适用成品和薄片，归于无损检测一类。 布式硬度压痕较大，测量值准，不适用成品和薄片，一般不归于无损检测一类。 6.洛式硬度的硬度值是一无名数，没有单位。（因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。） 布式硬度的硬度值有单位，且和抗拉强度有一定的近似关系。 7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示，操作方便，快捷直观，适用于大量生产中。 布式硬度需要用显微镜测量压痕直径，然后查表或计算，操作较繁琐。 8.在一定条件下，HB 与 HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为：1HRC1/10HB。 硬度

13、试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验，生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。 实践证明，金属材料的各种硬度值之间，硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料的强度越高，塑性变形抗力越高，硬度值也就越高。TOP ryan (绘图员) RYAN精华0 积分24 技术1 热心16 发贴32 回贴278 下载附件248 网站推广8 3楼 大 中 小 发表于 2007-12-5 21:30 只看该作者 镁合金新材料研发及加工工艺的新进展镁合金是最轻的工程金属材料之一，具有很好的比强度、比刚度等性

14、能，特别适合制造有重量轻、强度高、减震降噪要求的工程结构部件和有一定强度要求的壳体类零件。中国作为镁资源大国，如何利用镁资源的优势正受到越来越多国内有识之士的关注。随着镁合金及其相关技术的发展，镁合金在中国各个领域的应用也得到了进一步的推广。下面分别介绍中国在新型镁合金开发和加工工艺（液态成型、固态成型和半固态成型三个方面）的研究进展。 一、新型镁合金的开发 由于交通工具轻量化的推动，世界各国都展开了对镁合金的研究，寻找一种可以满足要求的新型合金，是各国科技工作者的一个共同目标，在这方面中国科技人员也进行了大量的研究工作。限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高温性能-抗蠕变能力和高温疲劳性能

15、较差，因此新材料的研发主要是针对这一问题进行的，概括的说主要包括两个方面：一是对现有合金的优化，主要是针对现有的商业镁合金，特别是对 Mg-Al系合金进行改性，通过添加合金元素以期改善合金的高温性能；二是新合金系的开发，主要是指新型 Mg-RE系合金的研发。 阅读权限30 发短消息 当前离线 1. Mg-Al耐热镁合金 目前，对于 Mg-Al 系耐热镁合金的研究主要集中在以下两方面：1 AZ 系(Mg-Al-Zn) 镁合金的耐热性改善,其主要通过添加微量合金元素(如RE、Si、Ca、Ba、Bi、Sb 和 Sn等) 改善 AZ系合金中 相（Mg17Al12）的形态结构和/或形成新的高熔点、高稳定

16、性的第二相来提高其耐热性；2 新型耐热镁合金系列的开发，其主要以 Mg-Al二元合金为基础，通过单独或复合添加 Si、RE、Ca、Sr 等合金元素，以形成具有抗高温蠕变性能的新型耐热镁合金系列。表 1显示了部分新开发的 Mg-Al系耐热镁合金的化学成份及主要强化相。 表 1 部分 Mg-Al系耐热镁合金的主要化学成份及强化相2. Mg-RE合金 稀土元素的价格相对较为昂贵，但由于稀土元素特殊的价电子结构以及在镁合金中的显著的强化效果，使 Mg-RE系成为发展高强度耐热镁合金的一个重要合金系。中国关于 Mg-RE系合金的研究近年来不断增多和深入，中国作为稀土资源第一大国，镁稀土合金的成功研发将有

17、助于我们利用这一优势。 混合稀土，尤其是轻稀土，是较早发现对镁合金具有良好强化效应的元素。上海交通大学的研究发现，在中国牌号 ZM6合金的基础上通过纯钕元素替代富钕混合稀土、调整合金元素含量范围以及添加微量合金元素等手段开发的 Mg-2.53.5Nd-0.2Zn-0.5Zr-X合金的综合性能远远超过 ZM6合金和EZ33A合金，而且无须氢化处理。这种合金采用了高温固溶工艺，从而可以提高固溶处理后的 Nd元素在基体中的固溶量以及后续时效强化效果。 稀土元素 Y和 Gd的优良时效强化作用是近年的重要发现之一。何上明等人在 Rohklin和 Kamado等人的工作基础上系统地研究了 Mg-Gd-Y-

18、Zr-Ca系合金的显微*和力学性能，并开发高强度镁合金 Mg-10Gd-3Y-0.6Zr-0.4Ca（GW102K)以及 Mg-12Gd-3Y-0.4Zr-0.4Ca（GW123K)，两种合金经过热挤压后的力学性能如图 1所示。图 1 Mg-Gd-Y-Zr 系列合金力学性能与温度的关系与日本 Kamado等人的研究结果不同的是，他们发现 Mg-Gd-Y-Zr系合金的时效沉淀析出顺序应为 Mg(SSSS) （D019） （bco） 1（fcc） （fcc），而不是常规报导的 Mg（SSSS） （D019） （bco） （bcc）序列，其中 和 在时效峰值处共存，并以极细的针状或片状弥散析出，沿镁

19、基体的11-20棱面分布，首次在该合金系内发现一种具有面心立体的新型过渡相 1，该相在基面上呈现菱形颗粒状。几种主要的过渡相的形貌与斑点如图 2所示。图 2 250下时效(a) 16h, (b) 193h 和(c) 2400h 的 GW103K合金 TEM明场像和微束衍射分析花样显示了 , 1, 和 析出相的形态与晶体特徵。入射束分别平行于0001 和001 (a), 1101(b), 以及 110(c)。此外，上海交通大学还对 Mg-Dy-Nd，Mg-Y-Sm，Mg-Gd-Nd 等其它稀土系合金进行了研究与优化，得到不同稀土含量的镁合金，与 Mg-Gd-Y和 Mg-Nd系合金类似，这些镁稀土

20、系主要强化方式为高温时效析出的亚稳相，因此具有良好的强度与耐热性，为高强度耐热镁合金。 二、液态成型 当前，镁合金的液态成型仍然以压力铸造(HPDC)、重力铸造为主，镁合金采用其它铸造方式，如低压铸造(LPDC)、熔模铸造等形式较少，表 2为2005年中国国内镁合金消费领域的比较（来自镁业分会）。 表 2 2005年中国国内镁合金消费领域比较（来自镁业分会）单位：千吨中国镁合金零部件的主要生产厂家有一汽铸造公司、东风汽车公司、上海镁镁合金压铸有限公司、长安汽车等。这些公司的产品以汽车用镁合金压铸件为主。此外，台湾香港等企业在大陆投资的镁成型企业主要生产 3C镁合金压铸件，目前已经成为全球最大的

21、 3C镁合金零件供应商。利用镁合金压铸件代替传统铸铁、铸钢件，甚至代替铝合金压铸件，正成为制造业特别是汽车制造业的发展趋势。 随着模具设计水平和压铸零件性能的提高，镁合金压铸件的应用领域已经从传统的笔记本电脑外壳、手机外壳等发展到了发动机支架、轮毂、框架件等受力部件以及安全部件。为了满足不断提升的零件性能要求，在传统压铸工艺的基础上衍生出了真空压铸、挤压铸造、低压铸造、超低速压铸等诸多技术分支。 真空压铸是一种在压射过程中抽除型腔和压室内的气体，从而减少铸件中的气孔缺陷，提高铸件质量的压铸工艺。该工艺以其极低的铸件含气量、较好的设备兼容性和优异的铸件性能等优点得到了高度重视和大力发展。 图 3

22、 真空压铸和普通压铸铸件密度随浇口距离的变化曲线上海交通大学轻合金国家工程中心对镁合金 AZ91D的真空压铸进行了研究，研究结果表明真空压铸可以明显降低 AZ91D压铸件中孔洞的含量，改善合金填充过程，提高合金的密度，特别是提高远离浇口处的密度（图 3）；真空压铸铸件经过热处理后相对于普通压铸而言表面气泡有明显改善（图4），只有微量气泡产生，铸件可以热处理；真空压铸件热处理后，由于AZ91D的固溶强化和时效强化效果，合金 T4与 T6态的力学性能较压铸态有明显的改善，抗拉强度平均提高 80MPa以上。清华大学也对镁合金的真空压铸进行了研究，研究结果表明随着真空度的提高，合金的强度与延伸率呈上升

23、趋势，真空压铸提高了合金的室温力学性能。图 4 AZ91D铸件经过 T4处理后表面气泡分布情况 (a)普通压铸 (b)真空压铸挤压铸造，是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺，该工艺是将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内，通过冲头以一定的压力作用于液态或半凝固的金属上，使之充填、成型和结晶凝固，并在结晶过程中产生一定量的塑性变形，从而获得零件毛坯的一种金属成形方法。该成型工艺生产的铸件具有*致密、晶粒细化的特点，因此特别适合生产高品质镁合金。 重庆大学采用一种新型的挤压铸造方式生产镁合金摩托车轮毂，取得了较好的结果：本体拉伸性能为 230250MPa，延伸率 1016%，同时生产效率较高。上

24、海交通大学对镁合金挤压铸造的研究也在进行当中，镁合金 AZ91D挤压铸造后的金相如图 5所示，合金中第二相分布比较细小，有利于提高合金性能。合金铸态下的室温抗拉强度在 200-230MPa，相对于重力铸造有明显提高，约 15-30%，达到压铸水平；同时由于合金致密无缺陷，又可以发挥合金热处理强化的优势。图 5 挤压铸造 AZ91D金相*，合金中的第二相得到明显的细化 (a)抛光态，(b)腐蚀态低压铸造是介于重力铸造和高压铸造的一种铸造方法，具有充型平稳，补缩效果良好的特点。同时密封充型可以防止镁合金暴露在大气中而引起氧化燃烧，是镁合金成型方法中一种比较好的方式。但长期以来这种成型方式在镁合金中

25、应用很少，主要是人们对于镁合金低压铸造的过程缺乏了解。上海交通大学对镁合金 AZ91D和 AM50低压铸造工艺进行了研究，结果表明AZ91D低压铸造时*中很容易产生缩松，而且第二相和晶粒很容易粗化，对合金性能产生负面影响，因此在采用低压铸造生产镁合金 AZ91D铸件时，对工艺参数的控制要求比较严格，采用优化后的工艺才可以生产出致密的铸件；而 AM50合金的低压铸造性能比较优良，容易得到致密的铸件，但合金的屈服强度较低。 超低速压铸是在常规压铸的基础上，降低压铸时低速阶段的压射速度，从而达到减轻压铸过程中卷气现象的一种新工艺。清华大学对镁合金的超低速压铸进行了系统的研究，发现在压铸充型过程中，低

26、速阶段的压射速度对压室液态金属流动形态及压室中气体的卷入情况影响较大，存在一个临界低速速度。在该速度条件下，液体金属在压室中的流动将不会卷入气体。在此基础上，他们提出了优化的低速压射工艺：在压射充填阶段采用优化的低速速度，而在流道系统充填阶段降低速度以保证流道系统的平稳充填。熔模铸造在镁合金中采用的比较少，尚处于研发阶段。上海交通大学等高校对 AZ91D熔模铸造进行了尝试，发现合金中第二相和晶粒比低压铸造更易粗化，铸造中应当采用必要的细化措施。而对于采用 Zr细化的镁合金而言，熔模铸造并不会带来晶粒的明显粗化，目前为止，已经有性能良好的熔模铸造铸件产出。 电磁铸造对 AZ91D的*有一定的细化

27、作用，可以使 Mg17Al12相和共晶*增多，有利于 Zn元素的均匀分布。快速凝固 AZ91D合金薄带截面*由靠近辊面晶粒约 9m 的粗大等轴晶区、中部方向不同的柱状晶区和自由表面层晶粒在 2154m 的细小等轴晶区三部分组成，三层*均为过饱和 -Mg 固溶体，并观察到较高的位错密度。快速凝固条件下的压缩强度均高于铸态，并随冷却速度的增大，压缩性能有所降低。TOP ryan (绘图员) RYAN精华0 积分24 技术1 热心16 发贴32 回贴278 下载附件248 网站推广8 阅读权限30 发短消息 当前离线 4楼 大 中 小 发表于 2007-12-5 21:31 只看该作者 三、固态成型

28、 镁合金固态成型产品与铸态相比具有明显的性能优势，因此镁合金型材板材的应用前景被广泛看好，国内镁合金型材板材的应用也呈较快的上升趋势。据有关专家预测，在未来 10-15年镁合金板材巿场将会达到 15-20万吨。从应用来看，中国部分企业和研究机构已经具备镁合金固态成型加工能力。中铝洛阳铜业有限公司依靠自主创新成为中国首家打入世界镁合金板材产品高端巿场的企业，目前该公司生产的镁合金连续铸扎薄板已经成功的应用在了美国波音公司生产的飞机上。以上海交通大学为技术依托的上海美格力轻合金制品有限公司的镁合金型材也销售良好，呈较快的发展劲头。此外，东北轻合金加工厂、营口银河镁铝合金公司、福州华镁新技术开发公司

29、、重庆奥博铝材制造公司等国内多家企业也都具备了生产镁合金挤压型材和轧板的能力。 镁合金在室温下塑性很低，延伸率只有 4%5%，容易脆裂，轧制加工比较困难，但 200以上时塑性明显提高，使挤压加工成为理想的方法。目前，镁合金管材、棒材、型材、带材主要采用挤压方法加工成形。挤压成型方式相对于铸造方式而言可以明显提高合金力学性能，如 AZ91D经过挤压后合金拉伸强度和塑性均得到提高，抗拉强度由铸态的 205MPa 提高到 336MPa，延伸率由铸态的 6%提高到 11%。图 6为上海交通大学研制的镁合金型材与管材。图 6 镁合金挤压的型材与管材轧制是镁合金薄板的主要成型方式，陈彬等人的研究表明，AZ

30、31 镁合金在铸态和挤压态下都可以轧制出性能良好的镁板；如图 7所示，上海交通大学已经成功轧制出 AZ31薄板(0.54mm)，目前正与企业合作进行大规模生产的尝试。湖南大学对镁合金的异步轧制进行了研究，结果表明异步轧制可使其晶粒得到细化，基面织构减弱，力学性能提高。中南大学在 AZ31中添加少量稀土元素，发现少量的 Ce和 Nd的加入可以提高轧制后合金的强度与塑性。图 7 镁合金轧制的 AZ31薄片利用冲压工艺可制造出各种形状复杂的工件， 这对镁合金在汽车、3C 等产品上的应用极具吸引力。冲压工艺中以拉深工艺较为典型，拉深是把平面形状的毛坯，借助于模具的作用，制成开口空心形状零件的一种冲压工

31、艺方法。以往拉深研究中以 AZ31合金为主，目前研究有扩展到其它合金的趋势。南昌大学对 Mg-Mn-RE合金的拉深性能进行了研究，发现合金的拉深高度对拉深温度有明显的依赖性，拉深温度越高拉深高度也越高。暨南大学对 ZE10合金拉深性能的研究表明，230拉深时，在冲头温度为 2050、拉深速度为 50mm/min的条件下，可顺利拉深最大直径为 142.5mm 的板料，极限拉深比（LDR）为 2.85。上海交通大学也开展了这方面的研究，目前在 200下可以做到 LDR3.2。 由于镁合金在较高温度下特别是在 400以上很容易产生氧化腐蚀，因此，目前对镁合金的热锻成形技术研究不多，精锻工艺研究更少，

32、发展也较慢，一定程度上影响了变形镁合金的大量应用。 最近两年国内研究镁合金锻造有回升的趋势，湖南大学对 AZ80多向锻造后的*和力学性能进行了研究，结果表明，多向锻造工艺下，材料内部易形成交错变形带，有利于*细化，形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制。晶粒细化过程存在一临界应变量 c（2c2.4），当实际应变量 c 超过临界应变量 c 时，材料基本为动态再结晶细晶*，进一步细化变得困难。多向锻造后合金力学性能有了明显的提高。东北大学对AZ31锻造后的织构进行了研究，发现锻造产生的面织构将增加镁合金的各向异性，不利于改善镁合金的塑性变形能力和力学性能。广州工业大学对锻造工艺参数的影响进行了研究，

33、结果表明保持锻造时的温度是保证锻造质量的关键所在，因此每次锻打的时间要尽量缩短，而且锻打之前锻件保温时间要恰当。 四、半固态成型 半固态加工技术是提高镁合金制件性能的有效途径之一，这类技术是当前的研究热点，但目前还与实际生产有一定距离。 福建工程学院对半固态 AZ91D镁合金*与性能进行了研究，结果表明坯料微观*中未见明显的溶质扩散层，在细小的网状共晶相中析出了大量的晶粒尺寸为 510m 的二次 -Mg 相；半固态流变压铸成形工艺在提高铸件致密度的同时，也提高了铸件的硬度，与液态压铸成型试样相比，其密度提高了 0.33%，硬度提高了 4.6%。南昌大学对镁合金 AZ91D的半固态轧制进行了研究

34、，发现搅拌速度、铸轧温度对半固态镁合金*有显著的影响；过快过慢的搅拌速度都不利于半固态*的形成，试验表明搅拌速度 300r/min最佳；铸轧温度从高到低，固相率明显从小到大；半固态连续铸轧技术可以提高板带的塑性加工性能，细化晶粒，提高生产效率。吉林大学对不同注射速度的半固态触变注射成形镁合金显微*进行了分析，结果表明固相率不能与材料的抗拉强度建立有效的对应关系，能够综合表徵颗粒形态的分布描述则可以与材料抗拉强度建立有效的对应关系，为研究半固态成型镁合金的工艺-*-性能之间的关系提供了一个理想的定量分析参数。 五、结束语 虽然中国对各类新型镁合金和镁合金各种可能的成型方式都进行了比较系统的研究，

35、但目前国内镁合金企业的产品仍然以商业镁合金常规压铸、重力铸造为主，镁合金的挤压、轧制成型工艺刚刚开始应用于实际生产，而半固态成型等其它成型工艺则使用较少。 中国镁资源极为丰富，2006 年原镁产量达到 52.6万吨（全世界为 72.6万吨），如何更好的利用这一得天独厚的资源，更好的发展中国的镁产业，尚需要深入的探讨与不断的创新。虽然目前中国的镁产业大发展的局面已经形成，但镁的资源优势尚不能转化为高附加值的产品。中国镁加工企业众多，但工艺技术、产品质量、企业管理等方面与国外先进企业相比还有很大的差距，弥补这一差距尚需科研院所与镁合金企业的共同努力。只有不断的培育镁合金巿场、提高中国镁加工企业的技

36、术水平和产品质量，才能提升中国镁产品的国际竞争力，使中国真正成为镁合金强国。 钛合金加工之决窍圆刀片铣刀适用于铣削钛金属，因为它们的主偏角可适当变化。只要为这些铣刀配备专用刀片并应用正确的切削参数，一般情况下就能提高稳定性和总体性能。每齿进给量应设定最小值，这一点至关重要。 -钛合金铣削需要合适条件 与其他大多数金属材料加工相比，钛加工不仅要求更高，而且限制更多。这是因为钛合金所具有的冶金特性和材料属性可能会对切削作用和材料本身产生严重影响。但是，如果选择适当的刀具并正确加以使用，并且按照钛加工要求将机床和配置优化到最佳状态，那么就完全可以满足这些要求，并获得令人满意的高性能和完美结果。传统钛

37、金属加工过程中碰到的许多问题并非不可避免，只要克服钛属性对加工过程的影响，就能取得成功。 钛的各种属性使之成为具有强大吸引力的零件材料，但其中许多属性同时也影响着它的可加工性。钛具备优良的强度-重量比，其密度通常仅为钢的 60。钛的弹性系数比钢低，因此质地更坚硬，挠曲度更好。钛的耐侵蚀性也优于不锈钢，而且导热性低。这些属性意味着钛金属在加工过程中会产生较高和较集中的切削力。它容易产生振动而导致切削时出现震颤；并且，它在切削时还容易与切削刀具材料发生反应，从而加剧月牙洼磨损。此外，它的导热性差，由于热主要集中在切削区，因此加工钛金属的刀具必须具备高热硬度。 稳定性是成功的关键所在 某些机加工车间

38、发现钛金属难以有效加工，但这种观点并不代表现代加工方法和刀具的发展趋势。之所以困难，部分是因为钛金属加工是新兴工艺，缺少可借鉴的经验。此外，困难通常与期望值及操作者的经验相关，特别是有些人已经习惯了铸铁或低合金钢等材料的加工方式，这些材料的加工要求一般很低。相比之下，加工钛金属似乎更困难些，因为加工时不能采用同样的刀具和相同的速率，并且刀具的寿命也不同。即便与某些不锈钢相比，钛金属加工的难度也仍然要高。我们固然可以说，加工钛金属必须采取不同的切削速度和进给量以及一定的预防措施。其实与大多数材料相比，钛金属也是一种完全可直接加工的材料。只要钛工件稳定，装夹牢固，机床的选择正确，动力合适，工况良好

39、，并且配备具有较短刀具悬伸的 ISO 50主轴，则所有问题都会迎刃而解-只要切削刀具正确的话。 但在实际铣削加工中，钛金属加工所需的条件不容易全部满足，因为理想的稳定条件并不总是具备。此外，许多钛零件的形状复杂，可能包含许多细密或深长的型腔、薄壁、斜面和薄托座。要想成功加工这样的零件，就需要使用大悬伸、小直径刀具，这都会影响刀具稳定性。在加工钛金属时，往往更容易出现潜在的稳定性问题。 必须考虑振动和热 非理想环境还包含其它因素，其中之一就是，大多数机床目前装配的是 IS0 40主轴。如果高强度地使用机床，就无法长时间保持新刀状态。此外，如果零件结构较复杂的话，通常就不易有效夹紧。当然挑战还不止

40、于此，切削工序有时必须用于全槽铣、侧削或轮廓铣削，所有这些都有可能(但并非必定)产生振动及形成较差的切削条件。重要的是，在设定机床时，必须始终注意提高稳定性以避免振动趋势。振动会造成刀刃崩碎、刀片损坏并产生不可预见和不一致的结果。一种改进措施便是采用多级夹紧，使零件更靠近主轴以有助于抵消振动。由于钛金属在高温下仍能保持其硬度和强度，因而切削刃会遭遇高作用力和应力，再加上切削区中产生的高热，就意味着很可能出现加工硬化，这会导致某些问题产生，特别是不利于后续切削工序。因此，选择最佳的可转位刀片牌号和槽形是加工能否取得成功的关键。过去的历史证明，细晶粒非涂层刀片牌号非常适用于钛金属加工；如今，具有

41、PVD钛涂层的刀片牌号更可大大改进性能。 精度、条件和正确的切削参数 刀具轴向和径向上的跳动精度也很重要。例如，如果未将刀片正确地安装到铣刀中，则铣刀周围的切削刃会迅速损坏。在切削钛金属时，其它一些因素，例如刀具制造公差不良、磨损和刀具受损、刀柄有缺陷或质量差、机床主轴磨损等等，都会在很大程度上影响到刀具寿命。观察结果表明，在所有加工表现不佳的案例中，80都是由这些因素所造成。尽管大多数人喜欢选用正前角槽形刀具，但事实上稍带负前角槽形的刀具能以更高的进给去除材料，并且每齿进给量可达 0.5mm。但是这同时也意味着必须保持最佳稳定状态，即机床应非常坚固，且装夹应极其稳定。 除进行插铣(最好使用圆

42、刀片)之外，应尽量避免使用 90主偏角，这样做通常有助于提高稳定性和获得总体性能，当在浅切深下使用时尤应如此，在进行深腔铣时，一种值得推荐的做法是通过刀具接柄而使用长度可变的刀具，而不是在整个工序中使用单一长度的长刀具。 调整切削参数以克服因降低每齿进给量而引起的振动是传统的解决方法，但这种方法并不恰当，因为它会对刀具寿命和切削性能产生灾难性影响。可转位刀片需要一定量的切削刃倒圆，以增加切削刃强度和获得更好的涂层粘附力。 在铣削钛金属时，要求刀具至少以最小的进给量工作-通常为每齿 0.1mm。如果扔有振动趋势，则刀片损坏或刀具寿命缩短问题将不可避免。可能的解决方法包括精确计算每齿进给量，并确保它至少为 0.1mm。 另外也可降低主轴转速，以达到最初的进给率。如果使用最小的每齿进给量，而主轴转速却不正确，则对刀具寿命的影响可高达 95%。降低主轴转速通常可提高刀具寿命。 一旦确立了稳定工况，就可相应地提高主轴转速和进给量来获得最佳性能。另一种做法是从铣刀中取出一些刀片或选择含刀片较少的铣刀。