镁合金连续流变挤压成形过程的界面凝固与摩擦机理

轻质镁合金性能好、环保、资源丰富，但加工率低、加工成本高是限制其广泛应用的重要瓶颈之一。镁合金连续流变挤压成形技术有效利用半固态浆料易于成形的优点，可从液态镁合金连续挤压出高性能镁合金制品，短流程、高效节能。镁合金与铝合金晶体结构和物理性能差别大，镁合金连续流变挤压成形比铝合金成形困难，存在不同于铝合金的新的科学问题。另外，连续流变挤压成形与流变轧制及双螺旋搅拌流变成形原理有很大不同，本项目有其特殊性。 .镁合金熔体与挤压轮界面凝固与摩擦机理是决定成形成败和制品性能的关键，目前缺乏对其深入认识，技术开发受阻碍。本项目针对AZ31与AZ61镁合金，以界面凝固与摩擦机理为重点，开展以下研究：界面传热和温度场分布，形核长大热力学与动力学，界面各区分布规律；各区剪切本构关系，滑移面分布及摩擦机理；实现稳定成形的临界摩擦系数；工艺条件对凝固及摩擦机理影响；实现镁合金管、型材成形，为研究应用提供指导。

已完成计划任务书中研究任务，达到研究目标，获得主要成果如下：（1）设计和完善了连续流变挤压成形实验机及辅助装置。（2）建立了连续流变挤压成形过程力能参数计算模型。（3）获得了连续流变挤压成形过程中合金热/流耦合场三维分布规律。（4）获得了镁合金连续流变挤压成形中合金动态凝固机理。（5）获得了界面摩擦对连续流变成形过程中组织形成的影响机理。（6）建立了AZ31合金压缩变形的应力应变本构关系。（7）获得了工艺参数对AZ31合金型材成形的影响规律。（8）获得了热处理对AZ31合金型材组织性能的影响，制备了组织性能优良的AZ31合金型材。发表学术论文39篇，SCI收录14篇，EI收录25篇。获得国家发明专利2项，获辽宁省优秀硕士学位论文1篇。培养研究生8名。