AZ31鎂合金限制性模壓與退火工藝研究.pdf

1、作為目前最輕的金屬結構材料，鎂及其合金自上世紀90年代以來便迅猛發(fā)展，在有色金屬產(chǎn)業(yè)中占據(jù)非常重要的地位。由于比強度、比剛度高，具有良好的減震性能、鑄造以及加工性能等優(yōu)點，其在國防、交通以及電子電器設備等行業(yè)都具有廣闊的應用前景以及市場需求。但由于鎂獨特的密排六方結構，常溫下塑性較差，限制了其在塑性成形領域的應用。
　　限制性模壓(CGP)變形技術作為一種自上而下制備超細晶材料的方法，通過累積應變將原有晶粒破碎來細化金屬材料從而提

2、高金屬的加工塑性和超塑性。它不改變材料的外觀形狀及尺寸，通過變形過程中引入大的應變量使板材晶粒得到細化，從而使材料機械性能得到提高，該技術在低碳鋼、純鋁、純銅等金屬上得到應用并取得良好效果。
　　本文通過數(shù)值模擬與工藝實驗相結合的方法對AZ31鎂合金板材的限制性模壓變形進行研究，詳細分析了CGP變形過程對板材力學性能和微觀組織的影響規(guī)律，討論了CGP變形對鎂合金板材晶粒細化的變形機理，揭示了后續(xù)退火工藝過程中板材力學性能與微觀組織

3、的變化情況。論文主要研究內容如下:
　　利用有限元模擬技術基于DEFORM軟件建立鎂合金CGP工藝模型并進行變形工藝仿真分析。通過鎂合金CGP變形過程中的載荷、網(wǎng)格變形、材料流動以及應變場分布的變化規(guī)律，分析了鎂合金CGP變形過程中模具與板材的變化情況，研究了變形過程中板材的變形機理與應變累積分布規(guī)律。為實驗模具的設計與工藝實驗的進行建立了理論依據(jù)。
　　進行AZ31鎂合金板材限制性模壓實驗，通過調整不同的變形溫度、變形速率

4、、模壓方式與模壓次數(shù)分析不同CGP變形參數(shù)對鎂合金板材的影響規(guī)律，討論鎂合金CGP變形的最優(yōu)條件。通過對CGP變形板材的拉伸測試，分析CGP變形對鎂合金板材在沿模壓方向與垂直模壓方向上力學性能的影響特點。通過金相顯微組織觀察分析，揭示CGP變形對板材晶粒組織的影響變化規(guī)律。
　　進行CGP退火工藝實驗分析，通過對退火溫度與退火時間的調整，分析CGP板材在不同退火工藝參數(shù)下力學性能與晶粒組織的變化情況，討論CGP變形后的AZ31鎂合