鎂合金板料成形性能及計算機模擬研究.pdf

1、近年來，鎂合金的研究和應用已受到美、德、澳、日等發(fā)達國家和地區(qū)的高度重視，加大了對鎂合金開發(fā)和應用研究的投入，并且相繼出臺了一些大規(guī)模的鎂研究計劃。目前已經(jīng)開發(fā)的鎂合金有百余種，主要有Mg-Al，Mg-Zn，Mg-Mn，Mg-Zr和Mg-RE等5個合金系。近年來，鎂合金在汽車領域、電子領域、通信領域以及國防工業(yè)領域的應用日益廣泛。 鎂合金由于其常溫下塑性成形性能差，因此在鎂合金加工技術(shù)方面受到了一定限制。目前，鎂合金加工技術(shù)有鎂

2、合金鑄造技術(shù)、鎂合金塑性加工技術(shù)和超塑性成形技術(shù)。雖然傳統(tǒng)壓鑄技術(shù)工藝比較成熟，新興壓鑄技術(shù)也改善了傳統(tǒng)壓鑄技術(shù)的弊端，但是由于壓鑄技術(shù)自身的特點，在某些方面無法與塑性成形技術(shù)相比。如對于薄壁鎂合金部件的成形，采用壓鑄方法會產(chǎn)生過多的廢料，而且達不到要求的強度和塑性，表面出現(xiàn)裂紋、軸線縮松和內(nèi)部裂紋等缺陷。而鎂合金板料塑性成形產(chǎn)品由于其性能的優(yōu)異性使鎂合金板料塑性成形工藝的研究備受重視，鎂合金板料塑性成形的研究無疑將是塑性成形領域的又一

3、大熱點。 本文針對隸屬于Mg-Al-Zn系的MB2鎂合金板料和隸屬于Mg-Mn-RE系的MB8鎂合金板料，進行了大量的加熱塑性成形實驗，得出相關(guān)數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線，研究了這兩種牌號鎂合金板料塑性成形性能與成形溫度、速度和潤滑條件之間的關(guān)系；通過觀察塑性成形后的金相組織，研究成形工藝參數(shù)對板料金相組織的影響；并對MB8鎂合金進行了高溫力學拉伸實驗，研究了溫度、速度與力學性能的關(guān)系。 主要研究內(nèi)容包括：研究了MB2鎂合金板料成形

4、性能與工藝參數(shù)(成形溫度、成形速度和潤滑劑)之間的關(guān)系，獲得了在不同工藝參數(shù)下板料成形性能的規(guī)律，得到了MB2鎂合金板材的最佳成形工藝參數(shù)，根據(jù)有關(guān)公式計算得到了該成形工藝參數(shù)下的極限拉深比。最后，通過金相顯微鏡觀察了拉深成形以后其組織的變化，分析了金相組織結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)之間的關(guān)系。 首次研究了MB8鎂合金的成形性能與工藝參數(shù)之間的關(guān)系，探索了鎂合金與成形溫度、成形速度和潤滑條件之間的關(guān)系，得到了MB8鎂合金板材的最佳成形工藝參

5、數(shù)，以及該工藝參數(shù)下的極限拉深比。通過電子顯微鏡觀察了塑性成形之后的組織結(jié)構(gòu)變化。 將MB2與MB8兩種鎂合金的實驗結(jié)果對比，得出了鎂合金板料的Ce元素，在合理的含量比例下，能夠有效改善鎂合金板料的塑性成形性能的結(jié)論首次研究了MB8鎂合金板料在高溫下的力學性能，得到了在不同溫度與不同應變速率下材料的應力-應變曲線，從而得出了其抗拉性能和延伸性能隨溫度與應變速率的變化規(guī)律。 自行設計并制造了研究鎂合金板料成形性能的實驗用模