AZ31鎂合金板材的中溫成形性能研究.pdf

1、鎂合金具有密度低、比強度高、比剛度大、阻尼性能及鑄造性能良好等優(yōu)點，近年來，鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，以其獨特的優(yōu)點得到了越來越廣泛的關(guān)注，其應(yīng)用前景非常廣闊。使用鎂合金替代汽車中的鋼鐵或鋁合金部件，可以減輕汽車重量，達(dá)到節(jié)約能源、減少二氧化碳排放量的目的。但是由于鎂的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方型，在常溫下很難成形，限制了鎂合金制品的應(yīng)用;鎂合金在加熱狀態(tài)下塑性會發(fā)生明顯改善，然而隨變形溫度的升高，晶粒會發(fā)生明顯長大，同時鎂合金制品的成本也

2、急劇增加;基于以上，鎂合金在中溫(130℃～210℃)條件下的成形性能得到了越來越多的關(guān)注。AZ31鎂合金作為一種應(yīng)用最廣泛的商用變形鎂合金，研究其中溫成形性能，為其及相關(guān)鎂合金的實用化提供具有實際價值的支撐。
　　本文對不同厚度(0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm)的AZ31鎂合金板材，在不同的成形溫度(130℃、170℃、210℃)及不同的成形速度(10mm/min、50mm/min)下進(jìn)行中溫剛模脹形實驗，測定其

3、成形極限圖（Forming Limit Diagram，F(xiàn)LD），研究合金中溫成形性能。用光學(xué)顯微鏡觀察不同條件下成形前后典型位置的顯微組織，利用掃描電鏡觀察斷口形貌，分析AZ31鎂合金板材的成形性能隨成形溫度、板材厚度、成形速度的變化機理。
　　研究結(jié)果表明，AZ31鎂合金板材適合在中溫下沖壓成形，成形溫度對AZ31鎂合金板材的成形極限圖影響顯著，隨溫度的升高，合金成形性能提高，熱激活啟動非基面滑移是鎂合金塑性變形能力大幅度提高

4、的主要原因。板材厚度對成形性能的影響較復(fù)雜，受成形溫度和成形速度的影響和制約。隨成形速度的提高，AZ31鎂合金板材的成形性能呈下降趨勢，成形溫度越高，成形速度的影響越明顯。以50mm/min的速度成形時，厚度為1.5mm的板材只有在210℃時能夠獲得完整成形極限圖。AZ31鎂合金在成形過程中發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶。隨成形溫度的升高、成形速度的降低，動態(tài)再結(jié)晶更容易發(fā)生;斷口處的韌窩逐漸長大、變深，說明AZ31鎂合金的成形性能得到改善。210℃