預(yù)孿晶退火對鎂合金薄板冷沖壓成形性能的影響.pdf

1、鎂合金以其自身的優(yōu)異性吸引各行業(yè)的青睞。本文對軋制態(tài)AZ31鎂合金薄板進(jìn)行研究，在預(yù)壓縮預(yù)置孿晶的前提下，經(jīng)過一定的退火工藝，由顯微組織觀測和力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段，研究了AZ31鎂合金薄板在壓縮、拉伸過程中孿晶的出現(xiàn)和變化機(jī)理；觀察了孿生-去孿生以及孿生和再結(jié)晶對AZ31鎂合金薄板顯微組織和成形性的影響。經(jīng)本論文研究可得出以下結(jié)論：
　?。?）通過對1mm厚AZ31鎂合金薄板沿橫向（TD）和軋向（RD）分別預(yù)壓縮1.59％，3

2、.32%和5.38%后，200℃退火6h去除應(yīng)力保留孿晶片層結(jié)構(gòu)，研究了初始孿晶對鎂合金板材組織和成形性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨變形量的增大，試樣屈服和極限抗拉強(qiáng)度逐步增大，伸長率逐漸增大。當(dāng)沿TD預(yù)壓并反向單軸拉伸以及沿RD預(yù)壓并反向單軸拉伸時，真應(yīng)力應(yīng)變曲線出現(xiàn)屈服平臺，這可歸因于去孿生行為發(fā)生。隨預(yù)壓程度的增加，材料的加工硬化指數(shù)（n值）增加，塑性應(yīng)變比（r值）減小，橫向預(yù)壓杯突值也從原始試樣的2.83 mm最大提高了89.40

3、%，達(dá)到5.36mm，而沿軋向預(yù)壓最大提高了139.58%，達(dá)到6.78mm。
　?。?）通過對1mm厚AZ31鎂合金薄板沿TD方向預(yù)壓縮5.20%后在不同溫度（200℃，300℃，400℃，500℃）退火處理2h后，晶粒尺寸先逐漸增大隨后減小。400℃退火溫度下的晶粒尺寸最大，從原始材料的9.6μm增大至32.9μm。400℃下退火10s~120s，孿晶體積分?jǐn)?shù)逐漸減小，在120s時孿晶完全消失，說明再結(jié)晶發(fā)生速度很快。材料屈服

4、強(qiáng)度(YS)和極限抗拉強(qiáng)度(UTS)在三個方向上（RD，45°和TD）隨退火溫度升高逐漸減小，斷裂延伸率（FE）逐漸減小。加工硬化系數(shù)（n值）隨之增大，塑性應(yīng)變比（r值）逐步減小。沖壓成形性能隨晶粒尺寸的增大而逐漸增大，杯突值（IE）在400℃退火時達(dá)到最大為5.78mm，與原始板材2.83mm相比，提高了104%。
　　（3）通過對1mm厚AZ31鎂合金薄板實(shí)施TD預(yù)壓縮1.59%，3.32%，5.38%，7.76%后450℃下

5、高溫退火2h。發(fā)現(xiàn)退火后其晶粒尺寸逐步增大，由原始板材的9.6μm分別長大至14.2，31.3，32.1和35.3μm。且隨預(yù)變形量的增加，屈服強(qiáng)度(YS)逐步減小，抗拉強(qiáng)度(UTS)和斷裂伸長率（FE）逐步增大。塑性應(yīng)變比r值逐步減小，加工硬化系數(shù)（n值）逐步增大。杯突值由原始試樣的2.83mm分別增大為3.6mm，5.09mm，5.43mm和5.74mm，沖壓成形能力最大提高103%。
　　（4）通過對1mm厚AZ31鎂合金板

6、材實(shí)施TD預(yù)壓縮1.69%，3.32%，5.38%后進(jìn)行軋向3.3%的預(yù)壓縮，隨后450℃下退火2h。預(yù)變形使（0002）基面產(chǎn)生了近86.3°的旋轉(zhuǎn)且產(chǎn)生了大批孿晶組織。后續(xù)退火誘導(dǎo)再結(jié)晶行為發(fā)生，提高了鎂合金的塑性。其晶粒尺寸隨橫向壓縮變形量的增大而逐漸增大，由原始材料的9.6μm增大至最大變形量TD5.38%RD3.3%的25.6μm。屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度逐步減小，而伸長率增大。N值逐漸增大，r值逐漸減小。杯突值由原始的2.83mm

7、分別增大為5.61mm，5.72mm和6.01mm，成形能力得到極大提高，最大提高112.3%。
　　（5）通過對AZ31鎂合金板材進(jìn)行RD方向3.3%后TD方向1.69%，3.32%和5.38%的預(yù)壓縮450℃退火2h。晶粒尺寸隨橫向壓縮變形量的增大而逐漸減小，原始為9.6μm，不同變形量晶粒尺寸分別為27.1,18.9和17.1μm。這可能與交叉孿晶作為再結(jié)晶形核質(zhì)點(diǎn)促進(jìn)再結(jié)晶行為有關(guān)。而杯突值分別為4.88mm，5.37mm