本發明涉及鎂合金，具體地說是一種大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法。
背景技術：
1、鎂合金作為最輕的金屬結構材料，具有密度低、比強度高、減震性能及電磁屏蔽性能良好等諸多優點，在航空航天、汽車制造、電子工業等眾多領域廣泛應用。鎂合金在輕量化結構材料方面的應用前景愈發廣闊。我國鎂資源十分豐富，大力推進鎂合金加工技術的進步，對提升我國高端裝備輕量化水平意義重大。
2、目前，新能源汽車等領域對輕量化的要求持續提升，使得大尺寸高性能鎂合金棒材的需求顯著增加。例如，制造鎂合金汽車輪轂就需要直徑在200mm～300mm的大尺寸高性能鎂合金棒材。半連續鎂合金鑄棒由于疏松、氣孔、大尺寸晶粒等缺陷的存在導致鑄棒力學性能，尤其塑性不足，無法適應鍛造鎂合金輪轂大變形量的需求。擠壓棒可以在一定程度上消除鑄棒的部分缺陷，成為鎂合金輪轂最佳的原材料，但是在大尺寸鎂合金棒材的擠壓制備過程中，由于受到擠壓設備噸位或模具的限制，坯料直徑通常被限制在一定范圍內，不能過大，致使擠壓比偏小。這就導致鑄棒在擠壓時所經歷的塑性變形極不均，擠壓棒材的中心組織變形量小，無法實現動態再結晶細化晶粒的效果，導致心部的力學性能較低，枝晶粗大等問題，難以滿足實際應用的需求，亟需發展大尺寸擠壓鎂合金棒材微觀組織和力學性能高效調控方法。
3、當前，雖然已經存在鎂合金新型擠壓方法來調控組織和性能，比如，cn115351109a公開了一種鎂合金擠壓模具及擠壓方法，通過在擠壓模具內壁設置環形凸起，改善棒材的織構強度，提升鎂合金性能。cn117732904a?公開了一種鎂合金非對稱擠壓模具及擠壓方法，通過在擠壓區設置波浪狀的凸起，可以有效調控傳統正擠壓成形過程中的對稱應力場，改善坯料的應變路徑，進而大幅度弱化擠壓后棒材的織構。這些工藝確實在很大程度上提升鎂合金組織和性能，但是需要較大的擠壓比，cn115351109a實施例所述擠壓比12.56，cn117732904a?所述擠壓比9～36。因此，在小擠壓比條件下很難獲得力學性能較好的大尺寸擠壓棒。此外，在小擠壓比的條件下，為了改善棒材心部的組織，采用傳統的分流模也存在焊合質量下降，焊合界面容易形成氣孔等缺陷，從而降低的焊合界面的強度，不利于后續大變形量的鍛造。
4、因此，亟需開發一種小擠壓比條件下，調控鎂合金棒料組織和性能的方法，來滿足大變形量的加工需求。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明旨在提出一種大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，擠壓過程中利用模腔內壁橫向凸起的半分流橋增加材料中心區域的變形量，同時基于材料熱加工圖選用合適的擠壓速度和初始坯料溫度，從而大幅提高擠壓鎂合金棒材中心區域動態再結晶的程度，細化晶粒，提升其力學性能。
2、為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：
3、一種大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，包括以下步驟：
4、s1.對半連續鑄造的大尺寸鎂合金鑄棒進行均質化熱處理；
5、s2.從鑄棒取樣進行熱壓縮試驗，繪制熱加工圖；
6、s3.根據熱加工圖設置擠壓工藝參數，使鑄棒依次通過擠壓模具的入口段、半分流段和擠壓段；
7、擠壓模具的半分流段內壁設有橫向凸起的半分流橋，用于增加棒料中心區域的變形量；擠壓段為平模結構；
8、擠壓工藝參數基于熱加工圖的未失穩區域確定。
9、在一些實施例中，擠壓工藝中擠壓比小于5。
10、在一些實施例中，大尺寸鎂合金鑄棒直徑≥400mm。
11、在一些實施例中，所得擠壓棒直徑≥200mm。
12、在一些實施例中，步驟s2中取樣位置為鑄棒直徑1/4處，樣品尺寸為φ10mm×15mm。
13、在一些實施例中，半分流橋的數量為四個或多個，且在模腔內呈對稱分布。
14、在一些實施例中，半分流橋的高度h1為150mm～180mm,?寬度h2為80mm～100mm，壁厚h3為30mm～60mm。
15、在一些實施例中，半分流橋的凸起頂端楔形角α為45°。
16、在一些實施例中，擠壓段的平模結構模角β為90°。
17、在一些實施例中，步驟s2中熱壓縮試驗參數為：變形溫度300℃～450℃，應變速率0.01～10s-1，變形量60%。
18、相對于現有技術，本發明所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法具有以下優勢：
19、1.本發明可以實現在較小擠壓比下（擠壓比小于5），優化大尺寸擠壓棒靠近心部的力學性能和顯微組織，解決傳統擠壓心部變形量不足的問題。
20、2.本發明通過在擠壓模具內設置半分流橋結構的凸起，擠壓過程中流動的金屬受到半分流橋的阻礙并不會像傳統的分流橋一樣一分為二，而是靠近模具的邊部進行分流，靠近心部的部分發生擠壓變形。這樣既能保證小擠壓比下的組織改性，又能避免傳統分流擠壓焊合不牢的問題。
21、3.本發明通過半分流金屬流動控制，可以有效增加靠近棒料心部的變形量，從而有利于消除擠壓棒靠近心部的鑄造缺陷（比如縮松或氣孔等），改善力學性能和顯微組織。
22、4.本發明基于材料熱加工圖選用合適的擠壓工藝參數，大幅提高擠壓鎂合金棒材整體動態再結晶程度，細化晶粒。
1.一種大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，擠壓工藝中擠壓比小于5。
3.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，所述大尺寸鎂合金鑄棒直徑≥400mm。
4.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，所得擠壓棒直徑≥200mm。
5.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，步驟s2中取樣位置為鑄棒直徑1/4處，樣品尺寸為φ10mm×15mm。
6.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，所述半分流橋(1)的數量為四個或多個，且在模腔內呈對稱分布。
7.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，所述半分流橋(1)的高度h1為150mm～180mm,?寬度h2為80mm～100mm，壁厚h3為30mm～60mm。
8.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，所述半分流橋(1)的凸起頂端的楔形角α為45°。
9.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，所述擠壓段(6)的平模結構(3)模角β為90°。
10.根據權利要求1所述的大尺寸鎂合金擠壓棒材的組織和力學性能調控方法，其特征在于，步驟s2中熱壓縮試驗參數為：變形溫度300℃～450℃，應變速率0.01～10s-1，變形量60%。