AZ31B镁合金薄板气胀成形及数值模拟

发布时间：2020-06-20 13:40

【摘要】： 镁合金具有低密度、高的比强度和比刚度、良好的电磁屏蔽性及机械加工方便等优点,日益广泛地应用于汽车、电子、航空航天等领域。由于镁合金的密排六方结构,致使其常温下塑性成形性较差,限制了其应用的发展。因此,有必要研究变形镁合金的热拉伸性能和超塑性性能,超塑性气胀半球体成形及其有限元模拟,为今后镁合金的塑性加工提供必要技术支持。 本文首先利用挤压+交叉轧制方式制备出了具有高质量的AZ31B镁合金薄板。热拉伸实验表明:其力学性能:σ_b为240～263MPa,σ_(0.2)为110～175MPa,δ为23～25%,交叉轧制薄板的各向异性得到了改善。 拉伸实验证明,在应变速率为6.6×10~(-4)S~(-1)～6.6×10~(-5)S~(-1)区间和698K时,AZ31B镁合金薄板的延伸率大于200%,最大延伸率可达321%,流动应力3～12MPa,其应变速率敏感系数m值为0.31～0.44,具有良好的超塑性性能;并以此确定胀形时的工艺参数:成形温度和应变速率。 通过MSC.MARC软件模拟胀形结果,获得AZ31B镁合金板料模拟胀形时的压力-时间曲线,并以此确定超塑气胀成形实验时的实际压力-时间曲线。 超塑性气胀成形试验表明:在应变速率为5×10~(-4)S~(-1)和温度为698K时,镁合金板料超塑性气胀半球体的极限高径比H/R=0.86,最大变薄率为63.25%。在气胀成形过程中,胀形件的厚度随高度的增加而逐渐变薄,其顶端变薄最大,是最容易破裂的位置。通过胀形件断口的SEM照片分析可得,晶界滑移(GBS)是超塑性成形的主要变形机制,位错蠕变和原子扩散是其主要的协调机制。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG146.22
【图文】：

区向低位能区移动来平衡差别，结果引起晶粒沿拉伸方向伸长，在垂直拉伸轴方向上缩短。这就是由于晶界扩散引起的超塑性变形。另一种分析是在垂直方向作用拉伸应力，使晶粒位置发生了变化。如图1.4所示，由初始状态a过渡到中间状态b，最后到达c状态。图中箭头示出应力方向及运动，晶粒位置发生变化，但晶粒形状没有改变。初始状态到中间状态的应变，是由体积扩散和边界扩散两部分组成。边界扩散大于体积扩散，使晶界发生滑移，而晶粒形状不变，由终态看出整个晶粒组形状变了。

表2.IAz31B镁合金板材化学成分(%)le2.1ChemiealeompositionsofAZ31Balloy(massfractioMgAIZnMn51FeBal.3.010.950.280.0220.012术浇注AZ31B镁合金棒材，具体操作如下:将镁合金熔化，在660℃左右进行精炼;将熔融的镁合金吸到密封的加热炉中，再加热到态镁合金中的人毛体、熔剂和杂夹物充分匕浮或沉技术和设计的结晶器进行浇注圆形棒材，如图

【参考文献】

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本文编号：2722496