AZ31B鎂合金板料分步成形實驗研究.pdf

1、鎂合金被譽為是21世紀最綠色、輕質(zhì)的金屬材料之一。由于鎂合金的比強度高，密度小，減震性能和電磁屏蔽性能優(yōu)越，因而在交通運輸、電子設(shè)備及國防軍工中都有廣泛的需求和應用前景。但鎂合金內(nèi)部為密排六方結(jié)構(gòu)，滑移系較少，室溫下塑性成形能力較差，且變形過程中對于溫度、變形速率等條件要求相對較高，使其塑性變形工藝發(fā)展受到限制。為提高鎂合金塑性成形能力，擴大鎂合金運用領(lǐng)域，需要對鎂合金塑性成形工藝進行研究和優(yōu)化。
　　本構(gòu)方程是反映材料力學性能的

2、重要參數(shù)，描述了材料在變形過程中內(nèi)部應力應變的變化關(guān)系，在數(shù)值模擬中是設(shè)置模擬運算的必要參數(shù)，在實際生產(chǎn)中本構(gòu)關(guān)系也是各項生產(chǎn)參數(shù)設(shè)置的依據(jù)，因此研究本構(gòu)關(guān)系對提高鎂合金塑性，優(yōu)化鎂合金變形工藝有重要意義。本構(gòu)方程模型種類較多，其中Arrhenius方程較適用于鎂合金板料變形。除此之外，拉伸實驗是研究材料力學性能的重要手段，由于鎂合金內(nèi)部為密排六方結(jié)構(gòu)，在室溫下塑性成形能力較差，因而采用分步拉伸實驗對鎂合金板料進行研究。分步拉伸實驗將拉

3、伸過程分成兩個或多個部分進行，通過控制每個部分的變形條件來提高材料塑性成形能力。
　　本文通過高溫拉伸實驗對AZ31B鎂合金板料的本構(gòu)關(guān)系和分步成形性能進行了研究，詳細分析了拉伸過程中材料力學性能的變化規(guī)律，討論了實驗參數(shù)對鎂合金塑性變形的影響。論文主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，通過單次高溫拉伸實驗構(gòu)建了AZ31B鎂合金板料Arrhenius本構(gòu)方程。拉伸溫度分別為423K、473K、523K、573K，變形速率分別為0.4

4、s-1、0.1 s-1、0.01 s-1、0.001 s-1。該部分主要研究了AZ31B鎂合金板料塑性成形的材料參數(shù)，得到了Arrhenius本構(gòu)關(guān)系表達式。
　　其次，進行AZ31B鎂合金板料分步拉伸實驗，研究了溫度、拉伸速率及保溫時間對其塑性成形能力的影響。實驗溫度設(shè)定為250℃-300℃，拉伸速率設(shè)定為1 mm/min、0.3mm/min，保溫時間為30min。該部分借助控制變量的方法研究了不同參數(shù)對于鎂合金成形能力的影響情