AZ31B鎂合金板材的塑性加工成型研究.pdf

1、鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度高、電磁屏蔽能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)作為新型的結(jié)構(gòu)材料,廣泛地應(yīng)用在航天航空、交通工具、電子通訊等領(lǐng)域。雖然目前鎂合金的主要加工方式為鑄造,但是經(jīng)過(guò)塑性加工的變形鎂合金產(chǎn)品具有更加廣闊的應(yīng)用前景,因?yàn)橥ㄟ^(guò)塑性加工不僅能提高產(chǎn)量,而且能賦予產(chǎn)品更加優(yōu)良的機(jī)械性能。本文以AZ31B變形鎂合金為研究對(duì)象,對(duì)該合金板材的塑性加工成形進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,借以優(yōu)化鎂合金板材生產(chǎn)工藝,提高板材產(chǎn)品機(jī)械性能與成形性能,開(kāi)發(fā)研制高質(zhì)量的變

2、形鎂合金“3C”產(chǎn)品。本文采用金相顯微鏡、掃描電鏡觀察及X-射線物相分析對(duì)AZ31B鎂合金實(shí)際凝固過(guò)程中形成的枝晶偏析、第二相的分布及形態(tài)進(jìn)行了研究。根據(jù)在不同均勻化處理后鑄態(tài)顯微組織的演變及其對(duì)鑄錠力學(xué)性能的影響,確定了AZ31B鎂合金最優(yōu)均勻化處理工藝制度為在420℃下保溫15小時(shí)。利用Gleeble-1500D熱模擬材料實(shí)驗(yàn)機(jī),在高溫不同變形條件下對(duì)AZ31B鎂合金鑄態(tài)試樣進(jìn)行壓縮變形,采用金相顯微鏡對(duì)其組織演變規(guī)律進(jìn)行了分析,發(fā)

3、現(xiàn)在350～450℃的溫度區(qū)間以10s-1的應(yīng)變速率壓縮變形可以得到均勻細(xì)小的顯微組織。根據(jù)高溫壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果制訂了AZ31B鎂合金的熱軋工藝,并進(jìn)行了板材的熱軋、冷軋實(shí)驗(yàn)。在金相顯微鏡下觀察了熱軋板材組織、冷軋板材組織以及在后續(xù)熱處理過(guò)程中的組織演變,并借以確定了冷軋板材最佳退火工藝制度為在250℃下保溫1小時(shí)。分別對(duì)熱軋、冷軋及退火處理后的AZ31B鎂合金板材在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試其力學(xué)性能,分析了軋制工藝對(duì)AZ31B鎂合金機(jī)械性能的

4、影響。對(duì)AZ31B熱軋板材進(jìn)行冷軋,將板厚減薄到0.84mm,一部分板材采用單向軋制的方式,另一部采用交叉軋制的方式。測(cè)定了兩種方法加工薄板的室溫拉伸力學(xué)性能、厚向異性系數(shù)r,根據(jù)拉伸力-位移曲線利用線性回歸分析的方法計(jì)算加工硬化系數(shù)n,并對(duì)這些表征板材沖壓成形性能的基礎(chǔ)性參數(shù)進(jìn)行比較分析,發(fā)現(xiàn)采用交叉軋制的薄板具有更加優(yōu)良的沖壓成形性能。在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)對(duì)AZ31B鎂合金薄板進(jìn)行高溫實(shí)物沖壓實(shí)驗(yàn),初步摸索了AZ31B鎂合金的沖壓成形