AZ80鎂合金板材氣壓脹形工藝基礎(chǔ)研究.pdf

1、近年來(lái)，鎂合金因其低密度、高比強(qiáng)度和可回收等一系列優(yōu)點(diǎn)，受到極大地關(guān)注。但是由于鎂的密排六方結(jié)構(gòu)（hcp），導(dǎo)致其成形性能較差。所以研究一種簡(jiǎn)單、方便的成形工藝對(duì)加強(qiáng)鎂合金的應(yīng)用具有非常重要的意義。AZ80變形鎂合金是AZ系列中強(qiáng)度最高的鎂合金，具有很大的應(yīng)用潛力。為此本文選用AZ80鎂合金等通道擠壓-軋制板為研究對(duì)象，研究了AZ80鎂合金板的高溫氣壓脹形工藝。
　　首先，采用單向熱拉伸試驗(yàn)在200～400℃范圍內(nèi)進(jìn)行了各種拉伸速

2、度的拉伸試驗(yàn)，得到了AZ80鎂合金板在各種溫度和應(yīng)變速率下的真應(yīng)力應(yīng)變曲線，得到了流變應(yīng)力、延伸率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，研究結(jié)果顯示，AZ80鎂合金板材在應(yīng)變速率為2×10-4s-1，溫度為300℃時(shí)，延伸率可達(dá)到389.8％。
　　用自由脹形模具對(duì)1.0mm厚的AZ80鎂合金板材進(jìn)行了氣壓脹形試驗(yàn)，以半球件脹破時(shí)的高度作為衡量其脹形能力的標(biāo)準(zhǔn)，研究了溫度和氣壓對(duì)脹形能力的影響，并分析了厚度的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，300℃，0.8MPa下的脹

3、形高度最大，達(dá)到41.5mm，高徑比H/d=0.52。脹形過程中，會(huì)發(fā)生厚度不均現(xiàn)象。通過觀察在不同溫度和氣壓下脹形件的微觀組織，分析了氣壓脹形過程中的組織演變規(guī)律和變形機(jī)理。結(jié)果表明，脹形過程中會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。
　　根據(jù)以上研究結(jié)果，在300℃進(jìn)行了直徑80mm筒形件、70mm×50mm盒形件的快速氣壓脹形試驗(yàn)。采用1.0mm厚的板材，可成形出高度15mm的筒形件，采用0.8mm厚的板材，可成形出14mm高的盒形件，而采用1.

4、2mm的板材，可成形出高度20mm的筒形件和盒形件，并分析了厚度分布規(guī)律。
　　通過在板料上絲網(wǎng)印刷直徑2.5mm的小圓，利用單向熱拉伸試驗(yàn)、氣壓脹形半球件、筒形件和盒形件研究了AZ80鎂合金板的高溫成形極限，繪制出了快速氣壓脹形時(shí)的高溫成形極限圖（FLD）。并通過掃描電鏡分析斷口形貌，探討了AZ80鎂合金氣壓脹形的斷裂機(jī)制，得到了其斷裂機(jī)制為微孔聚集型斷裂的結(jié)論。
　　最后，用數(shù)值模擬和試驗(yàn)兩種方法，研究了氣壓脹形半球件、