1、隨著制作大型結構件、結構多樣化和輕量化的要求，變形鎂合金在未來交通、航空航天、家電等領域都將起著無可替代的作用。然而，變形鎂合金塑性成形技術研究的相對遲緩，大大限制了變形鎂合金的廣泛應用。因此，深入研究變形鎂合金的變形行為、成形性能及塑性成形技術對于突破現階段變形鎂合金產品類別少、應用范圍窄的局限，使變形鎂合金作為理想的輕質材料在更多更廣闊的領域得到應用有著相當重要的理論和應用意義。
　　本文的目的是通過對連鑄AZ80鎂合金和擠壓

2、態(tài)ZK60鎂合金在不同變形條件下的熱壓縮行為、微觀組織演變、成形性能及熱加工圖的研究，在建立本構模型和動態(tài)再結晶演化模型的基礎上，對鎂合金典型擠壓零件（多層殼體和管件）熱成形過程和內部組織演變進行數值模擬。同時利用自己設計的模具進行實際成形研究，探索在復雜成形過程中鎂合金的流動規(guī)律和組織演變規(guī)律，確定使鎂合金獲得良好變形性能的工藝條件，進而對鎂合金進行固溶及時效處理來提高其使用性能，從而為鎂合金塑性成形技術的發(fā)展和應用提供可靠的依據。為

3、此，本文著重進行以下幾個方面的研究:
　　采用連鑄AZ80鎂合金和擠壓態(tài)ZK60鎂合金，在240～440℃溫度范圍內和0.001～1s-1的應變速率條件下，通過單向熱壓縮實驗研究變形鎂合金在高溫下的塑性變形行為，并對其結果進行了設備誤差修正、摩擦影響修正和溫度修正，得到了AZ80和ZK60鎂合金精確的應力-應變曲線，建立本構模型、動態(tài)再結晶演化模型及等溫條件下的晶粒長大模型，為數值模擬計算和預測流變應力及微觀組織提供了有效的計算方

4、法和數學模型依據。通過對建立的AZ80和ZK60鎂合金在溫度為240℃～440℃、應變速率為0.001～1s-1、應變分別為0.1～0.6條件下熱加工圖的研究表明:AZ80鎂合金絕大部分為可加工區(qū)，塑性流動失穩(wěn)區(qū)域隨變形量的不同而發(fā)生改變，塑性失穩(wěn)區(qū)大都在高應變低溫區(qū)和高溫區(qū)域;ZK60鎂合金具有良好加工性能的區(qū)間在280～420℃及應變速率0.003～0.2s-1的范圍內。
　　采用數值模擬和物理模擬相結合，對不同凹模型面對擠壓

5、過程的影響進行了研究。結果表明，半模角α在60°～70°時，管材成形所需擠壓力較小且有利于金屬流動。錐模的擠壓力較小且材料利用率較高，適用于實際生產。當錐模半模角為70°時，管材成形所需擠壓力最小。采用有限元數值模擬的方法分析和預測AZ80鎂合金多層殼體零件及ZK60鎂合金管件熱擠壓成形過程中工藝參數對成形力及微觀組織的影響規(guī)律。研究表明:擠壓力與擠壓速度、擠壓比及摩擦系數成正比，而與坯料溫度成反比;變形溫度升高，晶粒長大;速度增加，晶

6、粒細化;變形程度越大，再結晶晶粒就越細小。在設備允許的情況下，為了獲得細小均勻的組織，應選擇較高的擠壓速度和擠壓比，較低的坯料溫度。
　　通過模擬優(yōu)化，分析多層殼體件及管件的結構形狀特點，計算成形力，并設計制造適合AZ80鎂合金多層殼體件反擠壓成形和ZK60鎂合金管件熱擠壓成形的實驗裝置并進行實驗研究。對于AZ80鎂合金多層殼體件反擠壓成形研究結果表明:坯料直徑在φ75mm左右成形性較好，當直徑大于φ88mm，易使擠壓力過大，造成

7、掉底，當直徑小于φ65mm，不容易對中，造成偏心;在模具溫度為一定（大于290℃）時，坯料需要加熱到350℃以上，才能得到外觀較好的零件，擠壓后零件晶粒明顯細化，隨坯料溫度的升高，力學性能呈現先降低后升高的規(guī)律;當坯料溫度一定時，成形零件隨模具溫度逐漸升高，零件的成形性、力學性能逐漸升高。對于AZ80鎂合金多層殼體件反擠壓成形，模具溫度320～350℃，坯料溫度350～410℃范圍內所擠壓成形的零件綜合性能較好。ZK60鎂合金管件熱擠壓

8、成形研究結果表明:對1mm/s、1.5mm/s、2mm/s三個速度進行管材擠壓實驗和金相組織分析，可得出，增大擠壓速度有利于管材件的晶粒細化，但同時擠壓力也會變大，因此，1.5mm/s為合理的擠壓速度;在270～390℃溫度范圍內進行實驗，隨溫度的升高，擠壓力減小而晶粒尺寸增大;從擠壓力和晶粒尺寸兩方面考慮，坯料溫度在300～360℃時的等溫擠壓適合管材成形;當T坯=330℃，T模=300℃時，晶粒尺寸細小且組織均勻，擠壓力也比較合理，

9、最利于管材擠壓成形。
　　考察AZ80鎂合金熱成形后進行固溶及時效處理工藝的組織性能，結果表明:經固溶處理后，隨固溶溫度的提高，位于晶界處的粗大、硬脆第二相β-Mg17Al12彌散均勻于基體中，第二相的溶解導致鎂合金內強化相的減少或消失，因而合金塑性得到提高，而強度下降;隨時效時間的延長，β-Mg17Al12相的數量逐漸增加，且連續(xù)析出相的比例逐漸增多，導致合金的抗拉強度逐漸升高，而合金的延伸率明顯降低;AZ80鎂合金固溶處理后，