約束模壓溫形變對AZ31鎂合金晶粒度和力學(xué)性能的影響.pdf

1、鎂合金由于具有密度低、電磁屏蔽等優(yōu)點，已被應(yīng)用到汽車、通信、電子設(shè)備等制造領(lǐng)域，但鎂合金抗拉強度低的問題限制了其進一步的推廣和應(yīng)用。根據(jù)金屬學(xué)原理，當金屬材料的晶粒尺寸細化到一定程度時，其抗拉強度會明顯提高。因此，開展制備細晶鎂合金的工藝研究有著非常重要的意義。采用約束模壓溫形變方法細化AZ31鎂合金晶粒，分析再結(jié)晶退火處理、約束模壓溫形變處理以及去應(yīng)力退火處理對AZ31鎂合金的晶粒和力學(xué)性能的影響，探索提高AZ31鎂合金力學(xué)性能的途徑

2、，拓展AZ31鎂合金的應(yīng)用范圍。
　　通過對比分析微觀組織的細化和力學(xué)性能的改善，確定了有利于AZ31鎂合金約束模壓變形的再結(jié)晶退火工藝。經(jīng)實驗研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)275℃×60min的再結(jié)晶退火處理，試樣的微觀組織均勻且晶粒細小，平均晶粒尺寸由29.8μm減小到19.8μm，斷后伸長率由9.6％提高到17.72％。選定275℃×60min作為AZ31鎂合金約束模壓形變前的退火處理工藝。
　　采用有限元模擬軟件DEFORM-3D對約

3、束模壓的變形過程進行了仿真模擬，分析了約束模壓壓彎變形后板料等效應(yīng)變的分布及大小;運用金屬塑性變形理論，計算了等效應(yīng)變的理論值。結(jié)果表明:板料約束模壓變形區(qū)的等效應(yīng)變理論值為0.58，DEFORM-3D模擬結(jié)果表明板料內(nèi)部的等效應(yīng)變分布均勻，而且模擬的等效應(yīng)變數(shù)值與理論值結(jié)果一致。
　　論文重點研究了約束模壓溫形變處理對AZ31鎂合金板料的晶粒細化和力學(xué)性能的影響，以及260℃×15min去應(yīng)力退火處理對約束模壓形變試樣的晶粒和力

4、學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)過一道次的約束模壓溫形變處理，AZ31鎂合金的平均晶粒尺寸由19.8μm細化到9.2μm，細化程度高達53.54％。隨著晶粒的細化，試樣的強度得到了提高。抗拉強度和屈服強度分別由240MPa和132MPa提高到285MPa和155MPa。試樣的斷后伸長率由17.72％下降到12.29％，而硬度由55.84HBW提高到69.16HBW。如一道次約束模壓溫形變的AZ31鎂合金試樣經(jīng)260℃×15min的去應(yīng)力退火處