镁合金拱顶高度胀形系数成形性能毕业论文(编辑修改稿)

镁合金拱顶高度胀形系数成形性能毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

............ 61 Soaking.............................................................................................................. 64 Microstructure of magnesium alloy sheet ......................................................... 66 Preparation of metallographic samples ................................................... 66 Metallographic analysis of magnesium alloy ......................................... 68 Conclusion ....................................................................................................... 72 Chapter Ⅵ Conclusion and Outlooks ...................................................................... 74 Conclusion ........................................................................................................ 74 Outlooks ............................................................................................................ 76 References ..................................................................................................................... 77 Acknowlegments........................................................................................................... 82山东大学硕士学位论文 I 摘要 镁合金被誉为 21 世纪绿色工程材料之一。 镁合金的密度较小， 镁合金制品整体结构质量轻 、 能源消耗少。 同时镁合金 具有较高的比 强度和比刚度以及 良好的切削加工性能 和 铸造性能。 在高温下，镁合金的塑性较好，能够采用各种塑性成形的方法加工成板材、棒材、型材和粉材，并获得压铸件、锻件和模锻件等。 镁合金板料的塑性成形 性能 与成形温度、成形 速度、板料厚 度、工件与模具之间的 摩擦 等 成形 参数 密切相关。 本文采用极限拱顶高度 实验 装置，着重分析 了各成形参数对镁合金 AZ31B 板料胀形成形性能的影响， 并 找出提高镁合金 板料 成形性能的方法。 （ 1） 在本文提出的温度范围内（ 100～ 250℃ ） ，随着成形温度的提高，镁合金板料的成形性能逐渐增强。 （ 2）当 板料厚度 t 为 时，板料的成形 性能 是最好的。 板料厚度 t 小于 时 ，镁合金 AZ31B 板料的成形性能 随着板料厚度的增加 而变好；反之 t 大于 时，镁合金 AZ31B 板料的成形性能 随着板料厚度的增加 而变差。 （ 3）对比两种成形 速度下（ 1mm/min 和 10 mm/min）镁合金板料的极限拱顶高度和胀形系数：较低的成形 速度下，镁合金板料的极限拱顶高度和胀形系数较大。 降低镁合金板料的成形速度能提高镁合金板料的成形性能，但是过低的成形速度不适合在工业生产中广泛应用。 （ 4）在各种条件下采用二硫化钼润滑时镁合金板料的成形性能均比无润滑时要好。 因此本文提出250℃ 、 t=、 v=10mm/min、采用 2MoS 时板料的成形性能最好，其 极限 拱顶高度达 ，胀形系数为。 另外，本论文提出镁合金 板料的二次成形方法，即先预成形至一定拱顶高度，在成形温度下保温一段时间后再成形至失稳。 对比了二次成形与一次成形时镁合金板料的成形性能，并分析了预成形高度与保温时间对二次成形性能的影响；从拱顶高度和胀形系数等宏观角度分析镁合金板料的成形性能；对比 了 各成形条件下镁合金板料垂直于胀形方向的显微晶粒组织，从内部晶粒变化机理分析二次成形对镁合金板料成形性能的影响，最终找出提高镁合金板料成形性能的方法。 关键词 ：镁合金； AZ31B；拱顶高度；胀形系数；成形性能摘要 II 山东大学硕士学位论文 III Abstract Magnesium alloy is known as one of the green engineering materials in 21st century. It has lower density, therefore its products are light, and have lower energy consumption. Besides, magnesium alloy has special strength and stiffness, along with good machining property and casting performance. The formability of magnesium alloys is very good at a high forming temperature. With many kinds of plastic forming, it can be processed into sheets, rods, profiles and powder materials, as well as castings, fings and die fings. The plastic formability of magnesium alloy sheets is concerned with forming temperature, velocity, the thickness of the sheet, and the friction between the mold and the sheets. In this paper, the Limited Dome height Test is used to explore the impact of fo rming parameters on the formability of magnesium alloy sheet, resulting in finding the optimum method to raise the forming ability. (1) In the forming temperature range from 100℃ to 250℃ , the formability is gradually increasing with the rising of temperature. (2) When the thickness of the sheet is , the formability is optimal. As the thickness of the sheet is lower than , the formability is improved with the increasing of thickness。 reversely, the formability is lessened with the increasing of thickness. (3) Comparing the two forming velocities of 10mm/min and 1mm/min, a lower velocity can improve both limited dome height and bulging coefficient, but it is not suitable for wide application in industrial production. (4) The formability is always better when the sheet is lubricated by some lubricants such as 2MoS than that without lubrication. In summary, the optimal forming condition is: a forming temperature of 250℃ , a sheet thickness of , a forming velocity of 10mm/min, and lubrication by 2MoS , at which the limited dome height can reach and the bulging coefficient is . On the other hand, a twiceforming method is presented in this paper. This new method is pared with the single forming method, and the impact of preforming height and soaking on twiceformability is analyzed. The limited dome height and Abstract IV bulging coefficient are chose to analyze the formability. The microscop ic grain structure of the direction that is perpendicular to bulging direction under all kinds of condition is observed, and the impact of twice forming method on the formability of magnesium alloy sheet is analyzed from the view of internal mechanism, finally a method to improve the formability is presented. Keywords: magnesium alloy。 AZ31B。 dome height。 bulging coefficient。 forming property山东大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 镁及镁合金材料的性质及工艺特点 镁元素在自然界中分布 广泛，居第八位，是地壳中分布最广的元素之一，约占地壳质量的 %[1]。 在 镁基中添加其他元素所组成的镁合金，是目前 使用 最轻的 金属结构材料 [2]，提高镁合 金的应用范围受到人们的广泛重视。 在金属结构材料中，镁合金具有绝对优势 [36]： （ 1）纯镁的密度为 ，镁合金的密度比纯镁稍大，在 ～ g/cm3之间，大约是铁的密度的 1/4，铝的密度的 2/3，与塑料接近。 因此采用镁合金材料的产品可以 减轻 结构重量， 降低 能源消耗， 减少 污染排放，同时使运输机械的载重量和速度有较大幅度的提高 [7]。 （ 2）有很高的比强度和比刚度，其比弹性模量与合金钢、高强度铝合金 相当 ，因此采用镁合金制作刚性良好的整体构建，对于构件的整体性能 十分有利 [8]。 （ 3） 镁合金的阻尼性能好，震动吸收性能好，适合用镁合金 制作 抗震减震的零部件。 （ 4）镁合金的弹性模量较低，受力时，应力分布均匀， 能够 防止过高的应力集中。 当承受的冲击载荷在弹性范围内，其吸收的能量比铝高 50%，所以，适合用镁合金制造承受剧烈冲击的零部件。 （ 5）镁合金的电磁屏蔽性比铝合金好，适宜制作电子产品，如计算机和手机等产品的外壳， 可 降低对人体的辐射危害。 （ 6）镁具有抗碱性 、 抗盐雾腐蚀性能。 （ 7）镁几乎不与铁发生反应， 因此 采用 压铸 成型 时，压铸模磨损少， 可 延长模具的使用寿命。 另外， 镁的压铸速度比铝高。 （ 8） 镁合金的铸造性能优良，几乎可以采用所有的铸造工艺。 （ 9）镁合金具有优良的切削加工性能 ； 其切削速度远远比其他金属材料要高 ；机加工工件在加工过程中不需要切削液 ； 加工后不需要磨削、抛光处理 ； 加工面的光洁度很高 ； 同时其尺寸稳定性好 、 尺寸精度高。 （ 10）镁合金材料在高温下具有良好的塑性，因此可以在一定温度下采用压力加工的方法获得各种规格板材、棒材、型材和粉材，并获得压铸件、锻件和模第一章 绪论 2 锻件等。 但是镁合金在室温的塑性变形能力差，在室温下难以进行塑性加工。 （ 11）镁合金回收率高，达到环保要求 [9]。 由于镁合金具有这样 的工艺特点，被誉为“ 21 世纪的绿色工程材料” [10]，越来越多应用在电子、汽车工业、 航天、国防等领域。