鎂合金因其密度小、比強(qiáng)度、比剛度高、阻尼抗震及降噪能力強(qiáng)、電磁屏蔽性能優(yōu)越、抗輻射性好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、航空等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)部件上。目前，以AZ系列(Mg-Al-Zn系)應(yīng)用最廣，且價(jià)格最低，AZ91即屬于此系列。大多數(shù)鎂合金產(chǎn)品主要通過(guò)鑄造獲得，與鑄造鎂合金產(chǎn)品相比，變形鎂合金產(chǎn)品(如擠壓、軋制、鍛造)組織致密，鑄造缺陷消除充分，綜合力學(xué)性能提高。
因此，通過(guò)對(duì)鎂合金鑄件進(jìn)行一定的塑性變形來(lái)提高綜合力學(xué)性能是目前的研究方向之一。本課題以實(shí)驗(yàn)用AZ91鑄坯為研究對(duì)象，通過(guò)模鍛工藝在熱加工的條件下對(duì)鎂合金鑄坯進(jìn)行鍛壓，然后對(duì)其微觀組織與力學(xué)性能進(jìn)行分析研究。
實(shí)驗(yàn)材料為AZ91壓鑄鎂合金鑄坯，采用事先從臥室冷室壓鑄機(jī)上擠壓鑄造出的AZ91鎂合金鑄坯。其主要化學(xué)成分為(wt%)：8.5~9.5Al，0.45~0.9Zn，0.15~0.50Mn，0.02Si，其余為鎂。選用YCD32-315四柱式液壓機(jī)進(jìn)行鑄坯的鍛造，步驟為合模-加壓-開(kāi)模。模具設(shè)定溫度為400℃，實(shí)時(shí)溫度為373.3℃。鍛造前將鑄坯放在加熱爐里加熱15min到400℃左右，使鑄坯和模具溫度相差不大。在合模后系統(tǒng)壓力在3s左右升值到38MPa進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，力卸載后保持5s后開(kāi)模取樣，自然冷卻。
AZ91鎂合金壓鑄件經(jīng)過(guò)熱鍛成形后組織出現(xiàn)了流線特征，在拉長(zhǎng)的晶粒間，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象普遍，從而細(xì)化了晶粒。與鑄態(tài)合金相比，模鍛改善了鑄坯內(nèi)部缺陷：縮松被壓實(shí)，縮孔變小。在AZ91鎂合金鑄坯在鍛壓后，獲得了更好的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度達(dá)到了251.3MPa，屈服強(qiáng)度為156.9MPa，伸長(zhǎng)率為4.12%，硬度上升到125HV。