鎂鋁復合板材的拉壓及彎曲性能研究.pdf

1、密排六方結構的鎂合金板材，由于其在室溫下只能提供有限的滑移系，故其在室溫單軸拉伸與壓縮實驗時變形機制不一致，最終在塑性變形時呈現出較大的拉壓不對稱性。而在彎曲加工時，由于內外層的變形機制不同，通常導致應變中性層向外發(fā)生偏移。而Mg/Al復合板材，其結合了鎂合金密度小、比強度、比剛度高，鋁合金的可塑性變形能力強等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。但目前針對鎂鋁復合材料的拉壓及彎曲成型表現方面的研究所見不多。因此，本課題在首先將復合擠壓工藝運用在M

2、g/Al復合擠壓板的基礎之上，并通過SEM及EDS對復合擠壓后的鎂鋁板材界面處結合程度及擴散層厚度進行觀察，對復合擠壓工藝做初步的評判。其次運用金相分析、XRD探究在鎂鋁復合板在復合擠壓過程中的組織演變。運用電子背散射衍射技術（EBSD）對彎曲后的板材應變中性層的偏移進行直觀的觀察，并且在前期設計板材壓縮約束裝置及三點V型彎曲模具的基礎之上，通過力學性能測試（拉伸與壓縮）來探究復合板料彎曲中性層的偏移與板材力學性能表現之間的關系。最終系

3、統(tǒng)研究對比了常規(guī)擠壓后的AZ31板材和經復合擠壓后的 AZ31/AZ31和 AZ31/A1板材的拉壓不對稱性及彎曲性能（此時統(tǒng)一采用的擺放方式為鎂層在外側拉伸區(qū)）。此外，在5mm AZ31/Al復合板材基礎上，采用不同的電火花線切割方式至3mm板材，以此來構造鎂鋁復合板料中組分（即鎂和鋁）不同的厚度比，如下 AZ31(2.5mm)Al(0.5mm)； AZ31(1.5mm)Al(1.5mm)；AZ31(0.5mm)Al(2.5mm)等。

4、在此基礎之上，研究了擺放方式及組分比對于鎂鋁復合板的力學性能及彎曲成型表現的影響。
　　最終得到結果如下：
　　1.復合擠壓可以被用來制備鎂鋁復合板材,在對擠壓后的鎂鋁板材中間擴散層的觀察上可發(fā)現：其中間擴散層與鎂鋁層間相互結合的較好，不存在明顯空隙，且中間擴散層厚度較為適宜，約為3.6um左右。
　　2.在AZ31，AZ31/AZ31，AZ31/Al三種板材彎曲成型對比中發(fā)現：AZ31/AZ31和AZ31板材在彎曲時

5、均發(fā)生了斷裂，但AZ31/AZ31板材的最大彎曲載荷要明顯小于 AZ31板材。而對于 AZ31/Al這種復合板材而言，其彎曲成型性能較好，且無明顯微裂紋發(fā)生。
　　3.在研究擺放及厚度比對鎂鋁復合材料彎曲成型能力的影響時發(fā)現，AZ31/Al板材整體的拉壓不對稱性能隨著Al含量的增加而呈現下降的趨勢。此外，擺放方式和鎂，鋁層的成分厚度比嚴重影響著彎曲成型表現，其在彎曲載荷-位移曲線得到明顯具體的體現。首先彎曲成型所需的載荷和應變中性