AZ31、AZ61和AZ91變形鎂合金的力學(xué)性能的研究
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更新時(shí)間：2015-12-02
通過拉伸實(shí)驗(yàn)來研究變形鎂合金的力學(xué)性能，揭示鎂合金塑性成形的基本規(guī)律，為優(yōu)化變形鎂合金溫?zé)峒庸さ墓に噮?shù)和模具結(jié)構(gòu)，提供技術(shù)支持。
?近年來，隨著現(xiàn)代科技和相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，鎂合金的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，特別是在汽車及3C產(chǎn)品中鎂合金零部件獲得大量應(yīng)用。研究鎂合金板成形規(guī)律、鎂合金板料熱成形工藝技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)鎂合金板料加工實(shí)用化和產(chǎn)業(yè)化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。變形鎂合金比鑄造鎂合金晶粒細(xì)小，成分偏析低，具有較好的強(qiáng)度和塑性，是性能優(yōu)良的鎂合金。通常當(dāng)鎂合金加熱到200～400℃，板料處于熱塑性變形狀態(tài)下，其加工硬化過程不斷被回復(fù)、再結(jié)晶過程所抵消。這樣，鎂合金板料處于一種低強(qiáng)度、高塑性的軟化狀態(tài)，成形性能會(huì)得到明顯的改善。本文通過拉伸實(shí)驗(yàn)來研究變形鎂合金的力學(xué)性能，揭示鎂合金塑性成形的基本規(guī)律，為優(yōu)化變形鎂合金溫?zé)峒庸さ墓に噮?shù)和模具結(jié)構(gòu)，提供技術(shù)支持。
試驗(yàn)采用材料為Mg-Al-Zn系鎂合金AZ31、AZ61和AZ91三種板材，其基本化學(xué)成分如表1。利用線切割加工設(shè)備按GB/T5028-2008制作試樣。實(shí)驗(yàn)所用的設(shè)備為Waw-100C型微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)。在WAW-100C型微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)上，對(duì)軋制態(tài)AZ31、AZ61和AZ91鎂合金分別進(jìn)行恒位移控制的拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度分別為室溫175、200、225、250、275、300、325、350、375和400℃，拉伸應(yīng)變速率為10-3、10-2和10-1s-1。拉伸試樣取樣方向垂直于軋制方向。利用MTS?Testwork4自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄相應(yīng)的拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)，據(jù)此確定出合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。通過測(cè)量拉伸試樣變形前和拉伸斷裂后的標(biāo)距長(zhǎng)度，計(jì)算出相應(yīng)的伸長(zhǎng)率。
在各種溫度拉伸實(shí)驗(yàn)中，AZ31比AZ61、AZ91的屈強(qiáng)比更??；在適合加熱溫度范圍內(nèi)，AZ31的伸長(zhǎng)率也要比AZ61、A91更大。AZ31成形性能總體上要比其它兩種鎂合金多更優(yōu)越。伸長(zhǎng)率、屈強(qiáng)比和應(yīng)力－應(yīng)變特性等受到溫度、應(yīng)變速率的影響較大。隨著變形應(yīng)變溫度的增加，塑性成形的能力增大；而隨著應(yīng)變速率的增加，變形的應(yīng)力峰值會(huì)上升，影響鎂合金的成形性能。
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