鎂合金AZ31B板料脹形實驗及成形性能研究.pdf

1、鎂合金被譽為21世紀綠色工程材料之一。鎂合金的密度較小，鎂合金制品整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、能源消耗少。同時鎂合金具有較高的比強度和比剛度以及良好的切削加工性能和鑄造性能。在高溫下，鎂合金的塑性較好，能夠采用各種塑性成形的方法加工成板材、棒材、型材和粉材，并獲得壓鑄件、鍛件和模鍛件等。
　　 鎂合金板料的塑性成形性能與成形溫度、成形速度、板料厚度、板料與模具之間的摩擦等成形參數(shù)密切相關(guān)。本文采用極限拱頂高度實驗裝置，著重分析了各成形參數(shù)對

2、鎂合金AZ31B板料脹形成形性能的影響，并找出提高鎂合金板料成形性能的方法。(1)在本文提出的溫度范圍內(nèi)(100～250℃)，隨著成形溫度的提高，鎂合金板料的成形性能逐漸增強。(2)在本文提出的厚度范圍內(nèi)（0.4mm～1.0mm），板料的成形性能相差不大。當(dāng)板料厚度t為0.6mm時，板料的成形性能是最好的。板料厚度t小于0.6mm時，鎂合金AZ31B板料的成形性能隨著板料厚度的增加而變好;反之t大于0.6mm時，鎂合金AZ31B板料的成

3、形性能隨著板料厚度的增加而變差。(3)對比兩種成形速度下（1mm/min和10mm/min）鎂合金板料的極限拱頂高度和脹形系數(shù):較低的成形速度下，鎂合金板料的極限拱頂高度和脹形系數(shù)較大。降低鎂合金板料的成形速度能提高鎂合金板料的成形性能，但是過低的成形速度不適合在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。(4)在各種條件下采用二硫化鉬潤滑劑時鎂合金板料的成形性能均比不采用潤滑劑時要好。
　　 另外，本論文提出鎂合金板料的分步成形方法，即將板料預(yù)成形至

4、一定拱頂高度，在成形溫度下保溫一段時間后再成形至失穩(wěn)。(1)對比了分步成形與單步成形時鎂合金板料的成形性能，采用分步成形的方法，板料的成形性能均比單步成形時略有提高。(2)分析了預(yù)成形拱頂高度與保溫時間對分步成形性能的影響，從拱頂高度和脹形系數(shù)等宏觀角度上分析鎂合金板料的成形性能，當(dāng)預(yù)成形拱頂高度為10mm，保溫時間為1h時板料的成形性能最好，其極限拱頂高度為42mm，脹形系數(shù)為1.000。(3)對比了各成形條件下鎂合金板料未發(fā)生變形的

5、板料和拱形側(cè)壁垂直于脹形方向的板料的顯微晶粒組織，從內(nèi)部晶粒變化機理分析分步成形對鎂合金板料成形性能的影響:分步成形時，未發(fā)生變形的板料的晶粒與原始板料相比有一定程度的長大;分步成形時，不同的預(yù)成形高度(6mm，10mm，15mm，20mm)和不同的保溫時間(0.5h，1h，1.5h)下，拱形側(cè)壁的晶粒均發(fā)生再結(jié)晶;當(dāng)預(yù)成形拱頂高度為10mm、保溫時間為1h時，板料發(fā)生完全再結(jié)晶，拱形側(cè)壁垂直于脹形方向的晶粒顯微平均截距最小，為17.0