AZ31B鎂合金板料分步成形實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鎂合金被譽(yù)為是21世紀(jì)最綠色、輕質(zhì)的金屬材料之一。由于鎂合金的比強(qiáng)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(yùn)輸、電子設(shè)備及國(guó)防軍工中都有廣泛的需求和應(yīng)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(guò)程中對(duì)于溫度、變形速率等條件要求相對(duì)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(kuò)大鎂合金運(yùn)用領(lǐng)域，需要對(duì)鎂合金塑性成形工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化。
　　本構(gòu)方程是反映材料力學(xué)性能的

2、重要參數(shù)，描述了材料在變形過(guò)程中內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變的變化關(guān)系，在數(shù)值模擬中是設(shè)置模擬運(yùn)算的必要參數(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中本構(gòu)關(guān)系也是各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)設(shè)置的依據(jù)，因此研究本構(gòu)關(guān)系對(duì)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(shí)驗(yàn)是研究材料力學(xué)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(shí)驗(yàn)對(duì)鎂合金板料進(jìn)行研究。分步拉伸實(shí)驗(yàn)將拉

3、伸過(guò)程分成兩個(gè)或多個(gè)部分進(jìn)行，通過(guò)控制每個(gè)部分的變形條件來(lái)提高材料塑性成形能力。
　　本文通過(guò)高溫拉伸實(shí)驗(yàn)對(duì)AZ31B鎂合金板料的本構(gòu)關(guān)系和分步成形性能進(jìn)行了研究，詳細(xì)分析了拉伸過(guò)程中材料力學(xué)性能的變化規(guī)律，討論了實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)鎂合金塑性變形的影響。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，通過(guò)單次高溫拉伸實(shí)驗(yàn)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(dá)式。
　　其次，進(jìn)行AZ31B鎂合金板料分步拉伸實(shí)驗(yàn)，研究了溫度、拉伸速率及保溫時(shí)間對(duì)其塑性成形能力的影響。實(shí)驗(yàn)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(shí)間為30min。該部分借助控制變量的方法研究了不同參數(shù)對(duì)于鎂合金成形能力的影響情