论文部分内容阅读
镁合金具有密度低、比强度高、电磁屏蔽能力强等优点,已经作为新型的结构材料,广泛地应用在航天航空、交通工具、电子通讯等领域。虽然目前镁合金的主要加工方式为铸造,但是经过塑性加工的变形镁合金产品具有更加广阔的应用前景,因为通过塑性加工不仅能提高产量,而且能赋予产品更加优良的机械性能。本文以AZ31B变形镁合金为研究对象,对该合金板材的塑性加工成形进行了系统的研究,借以优化镁合金板材生产工艺,提高板材产品机械性能与成形性能,开发研制高质量的变形镁合金“3C”产品。本文采用金相显微镜、扫描电镜观察及X-射线物相分析对AZ31B镁合金实际凝固过程中形成的枝晶偏析、第二相的分布及形态进行了研究。根据在不同均匀化处理后铸态显微组织的演变及其对铸锭力学性能的影响,确定了AZ31B镁合金最优均匀化处理工艺制度为在420℃下保温15小时。利用Gleeble-1500D热模拟材料实验机,在高温不同变形条件下对AZ31B镁合金铸态试样进行压缩变形,采用金相显微镜对其组织演变规律进行了分析,发现在350～450℃的温度区间以10s-1的应变速率压缩变形可以得到均匀细小的显微组织。根据高温压缩实验结果制订了AZ31B镁合金的热轧工艺,并进行了板材的热轧、冷轧实验。在金相显微镜下观察了热轧板材组织、冷轧板材组织以及在后续热处理过程中的组织演变,并借以确定了冷轧板材最佳退火工艺制度为在250℃下保温1小时。分别对热轧、冷轧及退火处理后的AZ31B镁合金板材在万能材料试验机上测试其力学性能,分析了轧制工艺对AZ31B镁合金机械性能的影响。对AZ31B热轧板材进行冷轧,将板厚减薄到0.84mm,一部分板材采用单向轧制的方式,另一部采用交叉轧制的方式。测定了两种方法加工薄板的室温拉伸力学性能、厚向异性系数r,根据拉伸力-位移曲线利用线性回归分析的方法计算加工硬化系数n,并对这些表征板材冲压成形性能的基础性参数进行比较分析,发现采用交叉轧制的薄板具有更加优良的冲压成形性能。在设定的温度范围内对AZ31B镁合金薄板进行高温实物冲压实验,初步摸索了AZ31B镁合金的冲压成形工艺。