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【“沉睡”的鎂合金】（四）金相控制法為塑性加工開辟道路

“為了實現(xiàn)有漂亮金屬光澤的鎂合金壓延材料，我們刻意追求了原料。”日本金屬公司新業(yè)務推進部部長山崎一正對該公司的軋制技術充滿自信。

由過去的鑄件一邊，到為了滿足日益擴大的鎂合金壓延材料需求，利用該公司獨自的軋制技術，開發(fā)其他公司所沒有的材料。能夠冷壓成形的板材“TMP”（Texturecontrolled Magnesium alloy Plate）就是其成果之一。這種材料跟必須熱壓成形的普通鎂合金不同，能夠冷壓成形〔圖（a）〕。其成分跟AZ31基本相同，因此在加工后科采用AZ31的表面處理和修飾方法。 

圖：TMP的加工樣品和結(jié)晶構(gòu)造示意圖 采用冷加工，也可實現(xiàn)圖上的軋制加工（a）。一般Mg合金壓延材料的hcp結(jié)晶方向是一致的，而TMP通過軋制時的組織控制，使結(jié)晶方向傾斜（b）。

通常，鎂合金之所以難以冷壓成形，是因為需要軋制的板材結(jié)晶方向一致。鎂合金晶格為密排六方（hcp）晶格，軋制后，會在厚度方向上形成結(jié)晶方向一致的“集合組織”〔圖（b）〕。實際上，鎂合金具有溫度不達到200～300℃以上、hcp的六棱柱軸向（c軸方向）方向難以變形的性質(zhì)。因此難以進行冷加工＊2。 

但是，鎂合金在與c軸方向相垂直的平面方向上存在“底部滑動”現(xiàn)象，在室溫下也可容易變形。TMP就利用了這一特性。日本金屬為使結(jié)晶的c軸方向向厚度方向傾斜，調(diào)整了軋制方法，實現(xiàn)了在室溫下的塑性加工。雖然板材成本由此稍微增高，但利用能夠冷壓成形這一優(yōu)點，可以取代現(xiàn)在的AZ31材料。實現(xiàn)冷加工之后，不僅能夠簡化加工工序，還不需要模具加熱機構(gòu)，有望降低綜合加工成本。 

滿足壓延材料需求 

現(xiàn)在，構(gòu)造材料使用的Mg合金主要是AZ91，AZ91不采用壓鑄和觸變注射成形（Thixomolding）就無法成形。而采用壓鑄等方法成型，表面粗糙，成形后不花時間處理，就難以用于要求美觀的外部部件。有時還帶有孔，會變成殘次品。另外，還很難做成極薄的板，最薄只能做到0.6mm左右。 

壓延材料的需求之所以開始擴大，就是因為壓延材料有效地能夠克服了上述問題。壓延材料不僅表面性狀好，還能做得像紙一樣薄。一般來說，壓延材料比鑄造材料等成本要高，但山崎指出“如果成本能夠降到現(xiàn)在的1/3～1/4，達到1000日元/kg左右，在汽車上采用的機會就會增加”。 （日經(jīng)技術在線！供稿）