AZ31B镁合金薄板超塑性气胀成形论文阅读.ppt

AZ31BAZ31B 镁合金薄板镁合金薄板镁合金薄板镁合金薄板超塑性气胀成形超塑性气胀成形超塑性气胀成形超塑性气胀成形 论文阅读论文阅读论文阅读论文阅读AZ31B材料及热拉伸试样介绍型号MgAlSiZnMnFeAZ31余量30.020.950.280.012表1 镁合金AZ31B成分及含量(wt%)热拉伸实验图3 425 下AZ31 镁合金的流动曲线 表2 热拉伸实验结果热拉伸实验结论 图3 为试样在425 下应变速率为5.010-36.610-5s-1区间的真应力-真应变曲线。表2为热拉伸试样的试验结果。从图3和表2可观察到：当应变速率为5.010-3s-1时，其流动应力达到20 MPa，此时试样的延伸率为132%；当应变速率达到1.010-3s-1时，其流动应力减小到12 MPa，延伸率提高到200%，此时表现出超塑性；随应变速率变小，其流动应力也随之降低，延伸率逐渐增加，当应变速率达到6.610-5 s-1时,其流动应力大大降低，其值约为4 MPa,延伸率增加到327%，此时AZ31B镁合金具有良好的超塑性能。图4 气胀成形原理示意图 从AZ31B镁合金板材上截取120 mm120 mm的试样，利用南京航空航天大学的气胀成形装置进行自由气胀成形，该装置分为上模与下模两部分,凹模设计尺寸为内径60 mm，使用石棉板密封以防止漏气。在425，变形速率为110-3s-1下进行气胀成形。图4是气胀成形原理示意图。其胀形原理是将一定厚度的镁合金板材夹在进气板与凹模之间，然后将该装置放入高温电阻炉中，通入一定压力的氮气，使板材在一定温度和气压下吹塑成形，从而得到具有一定高度与厚度的胀形件。气胀成形实验图5 425 下不同胀形时间成形件照片(a)t=592 s,H=17 mm;(b)t=712 s,H=24 mm;(c,d)t=772 s,H=26 mm 图5是425，应变速率为1.010-3s-1下不同胀形时间的超塑胀形件的实物照片。在满足超塑成形条件下尽量选择比较低的胀形温度和高的应变速率，本胀形试验条件为：胀形温度为425，应变速率为1.010-3s-1。胀形结果表明：当胀形时间为592 s，则胀形件高度为17mm，半径为30 mm，其高径比为H/r=0.57；当胀形时间增至712 s，此时胀形件高度为24 mm，高径比为0.80；当胀形时间继续增至772 s，胀形件高度达到26 mm，此时顶端发生破裂，高径比为0.86。由图6可见，随胀形高度的增加胀形件逐渐变薄，胀形件的壁厚减薄率从顶端到底端逐渐减小，厚向应变不均匀。由于局部应力的差异导致不同位置具有不一样的应变速率，最后造成零件不同位置厚度的差别。胀形件的顶端为等轴应力状态，而靠近底端的部分，由于模具夹持作用，限制了板材沿圆周方向变形。在顶端区域由于有较大的应变速率，造成显著的变薄效应。所以在该处胀形件的顶端处厚度最小，其值为0.356 mm。图6不同高径比时胀形件厚度与成形高度的关系图7 胀形时间772 s 时成形件顶端破裂处的断口形貌 由图7的断口形貌可以看出，断口基本上由不均匀网格状撕裂棱和不均匀分布的孔洞组成，这些撕裂棱网格和孔洞互相作用、互相制约，使部分应力增加。这些集中应力在均匀塑性变形结束后得不到释放，故导致撕裂棱与韧窝共存的形貌，属于韧性断裂，是密排六方晶体结构镁断裂方式。镁合金超塑性断裂主要是空洞长大和连接的结果。由图可知：胀形件顶端有原来的晶粒、由于动态再结晶部分细小晶粒以及晶界处形成的“黑色”斑点，即空洞；胀形件底部仍保留原来的晶粒和部分细小的动态再结晶晶粒，晶界处几乎没有空洞存在，这是因为该处的变形量和应变速率都较小，晶界滑移发生的几率少，从而使空洞率降低。胀形件的顶端位于高温炉中间位置，变形量和应变速率足够大，而且成形温度也高，此时发生动态再结晶和原始晶粒长大两个过程。在高温下由于胀形时间较长，结果使部分晶粒快速长大，形成粗大晶粒，同时由于发生动态再结晶而形成大量细小晶粒，且分布在大晶粒周围，见图9a，9b。特别是极限高径比时顶端聚集大量的空洞，反之随着壁厚减薄率的减小，空洞数量将逐渐减少，甚至消失，见图8d 和图9f。图8 胀形时间712 s,高径比0.8 时成形件微观组织图9 胀形时间772 s,顶端破裂H/r=0.86 时成形件微观组织实验结论1)在变形温度为425，应变速率为1.010-36.610-5s-1 时，其流动应力412 MPa，延伸率为200%327%，挤压+热轧/冷轧的镁合金薄板表现出良好的超塑性。2)在变形温度为425，应变速率为1.010-3s-1条件下AZ31B 镁合金板材的超塑气胀成形性能较好，胀形件的高度可达24 mm 以上，其高径比大于0.80。3)随胀形高度的增加胀形件逐渐变薄，顶端处最薄，且合金晶界处聚集大量空洞，其氧含量最高。谢谢 谢！谢！1、字体安装与、字体安装与设置置如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。1.在“开始”选项卡中，点击“替换”按钮右侧箭头，选择“替换字体”。（如下图）2.在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）3.在“替换为”下拉列表中选择替换字体。4.点击“替换”按钮，完成。122、替、替换模板中的模板中的图片片模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。方法一：更改图片方法一：更改图片1.选中模版中的图片（有些图片与其他对象进行了组合，选择时一定要选中图片 本身，而不是组合）。2.单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）注意：注意：为防止替换图片发生变形，请使用与原图长宽比例相同的图片。12赠送精美图标