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HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z密度低、可回收性佳和阻尼功能好的鎂合金，在高精度機床上具有極大的使用前景。選用鎂合金出産高精度機床零部件，有利于改善機床的減震功能，進步機床的精度和可靠性。但是在實踐的出産過程中，鍛壓是高精度機床用鎂合金零部件的常用制備工藝，鍛壓工藝對鎂合金的顯微組織和綜合功能發(fā)生顯著影響.但是，關(guān)于鍛壓工藝對高精度機床用鎂合金的阻尼功能影響鮮有報道。爲此，木文選用不同的鍛壓工藝制備高精度機床用鎂合金，並要點探討鍛壓工藝對高精度機床用鎂合金阻尼功能的影響，爲鎂合金在高精度機床上的使用供給實驗數(shù)據(jù)。

　　1、實驗資料與辦法

　　1.1 實驗資料

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z以鎂錠、鋁錠、鋅粉、欽粉和Mg-5 Mn中心合金爲原料.選用中頻感應(yīng)熔煉後鐵模澆注的辦法.制得高精度機床用鎂合金鑄錠。添加錳主要是用于除雜。鑄錠經(jīng)400℃均勻化處理6h後，選用SPECTRO IQII型能量色散X射線熒光光譜儀進行化學(xué)成分剖析，成果如表1所示。將均勻化的鎂合金錠加工成小100 mmx 150 mm毛坯，在J23-100型鍛壓機床上對均勻化後的鑄錠進行鍛壓成形，取得高精度機床用鍛壓鎂合金試樣(以蔔簡稱試樣)。其鍛壓工藝參數(shù)如表2所示。選用自制模具，模具由圓形模腔、壓頭、底座和模塊組成。

表1試樣的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù)，%)



　　表2試樣的鍛壓工藝參數(shù)



　　1.2 實驗辦法

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z試樣經(jīng)線切割、金相制樣和腐蝕後，用PG18型金相顯微鏡觀察顯微組織，並結(jié)合Image Pro Plus軟件計算試樣的均勻晶粒尺度。試樣的阻尼功能選用葛式低頻扭擺儀進行測驗，試樣尺度爲150mmxlmmxlmm.加熱爐升溫速率爲1.5 0C /min ,測驗溫度爲25 —— 275 0C、測驗頻率爲0.2 —— 1.2 Hz，在升溫過程中測驗試樣的阻尼功能，每次測量時刻小于30s.

　　2、實驗成果及討論

　　2.1 始鍛溫度的影響

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z在終鍛溫度370 0C，鍛比11和模具溫度355 0C時(試樣1 —— 4 )，不同始鍛溫度對試樣晶粒尺度的影響如圖1所示。從圖能夠看出，始鍛溫度對高精度機床用鎂合金的均勻晶粒尺度發(fā)生顯著影響。隨始鍛溫度從420℃進步至500 0C，高精度機床用鎂合金的均勻晶粒尺度先減小後增大，合金晶粒先細化後粗化。其間當始鍛溫度爲480℃時，高精度機床用鎂合金晶粒真細微，均勻晶粒尺度低至6.7 μm。



圖1 始鍛溫度對試樣晶粒尺度的影響

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z在終鍛溫度 370℃，鍛比 11 和模具溫度 355 ℃時不同始鍛溫度制備出的試樣（試樣 1——4）在相同頻率（0.6Hz）下阻尼功能隨溫度改變狀況如圖 2 所示。 從圖能夠看出，隨測驗溫度添加，不同始鍛溫度制備的高精度機床用鎂合金阻尼系數(shù)逐步增大，合金的阻尼功能均逐步進步。但在相同測驗溫度下，隨始鍛溫度進步， 高精度機床用鎂合金的阻尼系數(shù)先增大後減小，合金的阻尼功能先進步後下降。 在 25℃測驗環(huán)境下， 始鍛溫度爲 480℃時高精度機床用鎂合金的阻尼功能真佳，阻尼系數(shù)真大（67×10-3），較始鍛溫度爲 420 ℃時進步了 63%， 較始鍛溫度爲460 ℃時進步了 29%， 較始鍛溫度爲 500 ℃時進步了 12%。 不同始鍛溫度制備出的試樣在相同測驗溫度（225℃）下阻尼功能隨頻率的改變狀況如圖 3 所示。 從圖能夠看出，隨頻率添加，不同始鍛溫度制備的高精度機床用鎂合金阻尼系數(shù)逐步減小， 合金阻尼功能均逐步下降。 但在相同頻率下， 隨始鍛溫度進步，高精度機床用鎂合金的阻尼系數(shù)也表現(xiàn)出先增大後減小，合金的阻尼功能先進步後下降。 在 0.8Hz 測驗頻率環(huán)境下， 始鍛溫度爲 480℃時高精度機床用鎂合金的阻尼功能真佳，阻尼系數(shù)真大（130×10-3），較始鍛 溫 度 爲 420 ℃時 提 高 了 124%， 較 始 鍛 溫 度 爲460℃時進步了 67%，較始鍛溫度爲 500 ℃時進步了23%。由此能夠看出，從進步阻尼功能動身，高精度機床用 Mg-Al-Zn-Ti 鎂合金的始鍛溫度優(yōu)選爲 480℃。



圖2  0.6 Hz  下不同始鍛溫度試樣的阻尼功能



圖3 在225℃測驗溫度下不同始鍛溫度試樣的阻尼功能

　　2.2 終鍛溫度的影響

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z在始鍛溫度 480℃，鍛比 11 和模具溫度 355 ℃時（試樣 5、6、3、7）， 終鍛溫度對試樣晶粒尺度的影響如圖4所示。從圖4能夠看出，終鍛溫度對高精度機床用鎂合金的均勻晶粒尺度發(fā)生顯著影響。隨終鍛溫度從320℃進步至380 0C，高精度機床用鎂合金的均勻晶粒尺度先減小後增大，合金晶粒先細化後粗化。其間當終鍛溫度爲370℃時，高精度機床用鎂合金晶粒真細微，均勻晶粒尺度低至6.7 μm。



圖4 終鍛溫度對試樣晶粒尺度的影響

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z不同終鍛溫度制備出的試樣在相同頻率(0.6Hz) 下阻尼功能隨溫度改變狀況如圖5所示。從圖能夠看出，隨溫度添加，不同終鍛溫度制備的高精度機床用鎂合金阻尼系數(shù)逐步增大，合金的阻尼功能均逐步進步。但在相同溫度下，隨終鍛溫度進步，高精度機床用鎂合金的阻尼系數(shù)先增大後減小。在25℃測驗環(huán)境下，終鍛溫度爲370℃時高精度機床用鎂合金的阻尼功能真佳，阻尼系數(shù)真大(67x10-3);比終鍛溫度爲320℃時進步了49%，比終鍛溫度爲350℃時進步了31%，比終鍛溫度爲380℃時進步了16%。不同終鍛溫度制備出的試樣在相同溫度(225 0C )蔔阻尼功能隨頻率的改變狀況如圖6所示。從圖能夠看出，隨頻率添加，不同終鍛溫度制備的高精度機床用鎂合金阻尼系數(shù)逐步減小.合金阻尼功能均逐步下降。但在相同頻率下，隨終鍛溫度進步，高精度機床用鎂合金的阻尼系數(shù)也表現(xiàn)出先增大後減小，合金的阻尼功能先進步後下降。在0.8Hz測驗頻率環(huán)境蔔，終鍛溫度爲370℃時高精度機床用鎂合金的阻尼功能真佳，阻尼系數(shù)真大(130x10-3 );較終鍛溫度爲320℃時進步了210%，較終鍛溫度爲350℃時進步了67%，較終鍛溫度爲380℃時進步了38%。由此能夠看出，從進步阻尼功能動身，高精度機床用Mg-AI-Zn-Ti鎂合金的終鍛溫度優(yōu)選爲370℃。

　　2.3鍛比的影響

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z在始鍛溫度480 0C，終鍛溫度370 0C(試樣8,3,9)時，不同鍛比制備出的試樣均勻晶粒尺度計算成果如圖7所示。從圖能夠看出，鍛比對高精機床用鎂合金的均勻晶粒尺度發(fā)生顯著影響。隨鑄造比從7增大至15，高精度機床用鎂合金的均勻晶粒尺度先減小後基木不變。



圖5 在0.6 Hz相同頻率下不同終鍛溫度試樣的阻尼系數(shù)



圖6 在225℃相同溫度下不同終鍛溫度試樣的阻尼系數(shù)



圖7鑄造比對試樣晶粒尺度的影響

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z不同鍛比制備出的試樣在相同頻率(0.6 Hz ) 下阻尼功能隨溫度改變狀況如圖8所示。從圖8能夠看出，隨溫度添加，不同鍛比制備的高精度機床用鎂合金阻尼系數(shù)均逐步增大，合金的阻尼功能均逐步進步。但在相同測驗溫度下，隨鍛比進步，高精度機床用鎂合金的阻尼系數(shù)先增大後減小，合金的阻尼功能先進步後下降。在275℃測驗環(huán)境下，鍛比爲11時高精度機床用鎂合金的阻尼功能真佳，阻尼系數(shù)真(165x10-3);較鍛比爲7時進步了54%，較鍛比爲15時進步了29%。不同鍛比制備出的試樣在相同測驗溫度(225 0C )蔔阻尼功能隨頻率的改變狀況如圖9所示。從圖能夠看出，隨頻率添加，不同鍛比制備的高精度機床用鎂合金阻尼系數(shù)逐步減小，合金阻尼功能均逐步蔔降。但在相同頻率下，隨鍛比進步，高精度機床用鎂合金的阻尼系數(shù)也表現(xiàn)出先增大後減小，合金的阻尼功能先進步後下降。在0.8Hz測驗頻率環(huán)境下，鍛比爲11時高精度機床用鎂合金的阻尼功能真佳，阻尼系數(shù)真大(130x10-3)，較鑄造比爲7時進步了282%，較鍛比爲15時進步了136%。由此能夠看出，從進步阻尼功能動身，高精度機床用Mg-AI-Zn-Ti鎂合金的鍛比優(yōu)選爲11。



圖8在0.6 HZ下不同鍛比試樣的阻尼系數(shù)



圖9 在225℃測驗溫度下不同鑄造比試樣的阻尼系數(shù)

　　3、 定論

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z(1)隨始鍛溫度從420℃進步至500 0C，高精度機床用Mg-A1-Zn-Ti鎂合金的均勻晶粒尺度先減小後增大;在相同測驗溫度或者相同頻率下，合金的阻尼功能均隨始鍛溫度添加而先進步後下降。在25 0C測驗環(huán)境下，始鍛溫度爲480℃時合金阻尼功能別離較始鍛溫度爲420,460,500℃時進步了63% ,29% ,12%。在0.8Hz測驗頻率環(huán)境下，始鍛溫度爲480℃時合金阻尼功能別離較始鍛溫度爲420,460,500時進步了124% , 67% ,23%。

　　(2)隨終鍛溫度從320℃進步至380 0C，高精度機床用Mg-A1-Zn-Ti鎂合金的均勻晶粒尺度先減小後增大;在相同溫度或者相同頻率下，合金的阻尼功能均隨終鍛溫度添加表現(xiàn)出先進步後下降。在25℃測驗環(huán)境下，終鍛溫度爲370℃時阻尼功能別離較終鍛溫度爲320 ,350 ,380℃時進步了49%,31%,16%。在0.8 HZ測驗頻率環(huán)境下，終鍛溫度爲3700C時阻尼功能別離較終鍛溫度爲320,350,380℃時進步了210%,67%,38%。

　　HIR導(dǎo)軌滑塊直線滑塊青島總代理日本HIR滑塊LR3070Z LR3896Z(3)隨鍛比從7增大至15，高精度機床用Mg-A1-Zn-Ti鎂合金的均勻晶粒尺度先減小後基木不變;在相同測驗溫度或相同頻率下，合金的阻尼功能均隨鍛比添加而先進步後下降。在275℃測驗環(huán)境下，鍛比爲11時合金的阻尼功能別離較鍛比爲7,15時進步了54% ,29%。在0.8Hz測驗頻率環(huán)境下，鍛比爲11時合金的阻尼功能別離較鍛比爲7,15時進步了282%,136%。

　　(4)從進步高精度機床用Mg-AI-Zn-Ti鎂合金的阻尼功能動身，合金的始鍛溫度優(yōu)選爲480 0C，終鍛溫度優(yōu)選爲370 ℃，鍛比優(yōu)選爲11。