Al-Mg-Al層合板拉深成形行為及界面結(jié)構(gòu)演變規(guī)律.pdf

1、鎂合金較差的塑性和耐蝕性是限制其廣泛應(yīng)用的主要原因。鑒于鋁合金具有較好的塑性成形能力和耐腐蝕性能，在鎂合金板的表面包覆一層較薄的鋁合金，通過熱軋制工藝制備出的Al/Mg/Al金屬層狀復(fù)合板，不僅能明顯改善鎂合金的耐腐蝕性能，而且鋁合金包覆層還可以起到限制鎂合金表面裂紋的萌生與擴(kuò)散，提高鎂合金的塑性變形能力。
　　本實驗研究的材料為經(jīng)四道次熱軋制而成的Al/Mg/Al層合板，首先對鎂鋁層合板進(jìn)行了單向熱拉伸實驗，研究層合板在不同溫度

2、、不同應(yīng)變速率下的變形行為以及斷裂機(jī)制。結(jié)果表明，隨著變形溫度升高或應(yīng)變速率減小，鎂鋁層合板的峰值應(yīng)力降低，應(yīng)變軟化效應(yīng)增強(qiáng)，在鎂合金斷口處逐漸出現(xiàn)大而深的韌窩。鎂鋁層合板在150℃發(fā)生變形時，斷后延伸率具有一定的應(yīng)變速率敏感性，然而當(dāng)變形溫度升高到200℃以上時，延伸率受應(yīng)變速率的影響程度減弱。試樣在150℃發(fā)生變形時，鎂鋁層合板間發(fā)生剝離現(xiàn)象，而當(dāng)溫度升至200℃和250℃時，斷裂機(jī)制主要以韌性斷裂為主，且層合板的界面具有較好的結(jié)合

3、情況，沒有發(fā)生剝離現(xiàn)象。
　　其次，以在150℃、180℃、200℃和230℃下獲得最大拉深比的筒形件為研究對象，利用壁厚千分尺分別沿軋制方向(RD)、45°和垂直軋制方向(TD)進(jìn)行壁厚測量。結(jié)果表明，鎂鋁層合板在150℃和180℃進(jìn)行拉深時，筒形件沿RD、45°和TD方向上壁厚分布比較接近，且筒形件沒有明顯的凸耳產(chǎn)生;當(dāng)成形溫度升至200℃和230℃時，沿TD方向的壁厚明顯低于RD和45°方向的，表現(xiàn)出一定的各向異性，且隨著成

4、形溫度和拉深比的升高，筒形件的破裂危險區(qū)逐漸由凸模圓角部位轉(zhuǎn)移至筒壁傳力區(qū)位置。
　　為了研究鎂鋁層合板界面擴(kuò)散層在拉深過程中發(fā)生的變化規(guī)律，選取成形溫度為150℃和200℃且均在最佳成形條件下拉深成形的筒形件作為研究對象，采用SEM測試方法分別在拉深筒形件RD和TD方向上的筒底部位、圓角部位以及筒壁部位上取樣，觀察擴(kuò)散層的微觀形貌。結(jié)果表明，當(dāng)鎂鋁層合板在成形溫度200℃、凸模溫度50℃、拉深速度15mm/min和凹模圓角半徑1