AZ31镁合金板材超塑性气胀成形研究

研究了AZ31镁合金板材不同工艺条件下的气胀成形性能。实验表明，胀形高度随温度的升高而增大，且应变速率敏感指数值均大于0.3。在673K,0．7MPa下胀形25min所得的胀形件胀形高度达23．34mm，高径比为0．67。由金相及SEM电镜观察可知，在胀形件的顶端晶界处聚集了大量空洞。通过动态再结晶，晶粒得到了很大细化。并且随变形程度的增大，晶粒细化更明显。AZ31镁合金板材的超塑性胀形主要由晶界滑移控制，动态再结晶则为重要的辅助机制。     

AZ31B镁合金薄板超塑性气胀成形

利用热拉伸试验、气胀成形、金相显微镜和扫描电镜,研究AZ31B镁合金薄板热拉伸性能、气胀成形性能及其组织结构.结果表明:在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3～6.6×10-5s-1时,其流动应力4～12MPa,延伸率则为200%～327%,挤压+热轧,冷轧的镁合金薄板表现出良好的超塑性;在变形温度为425℃,应变速率为1.0×10-3s-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.     

LZ91镁锂合金板材的超塑性气胀成形研究

本文利用热拉伸实验、气胀成形实验、金相分析和扫描电镜观察,研究LZ91镁锂合金板材的超塑性、气胀成形性能及其组织结构。结果表明:在热拉伸变形温度为573 K、应变速率为0.001 s-1时,其伸长率可达343.7 %,应变速率敏感指数为0.697,轧制态的LZ91合金板材表现出优良的超塑性;在胀形温度573 K,胀形气压0.06 MPa条件下,板材成形高度为51.14 mm,高径比达1.279,说明该镁锂合金板材具有良好的超塑性成形潜力;在热拉伸变形和超塑性气胀成形过程中,均有动态再结晶现象产生,可有效提高该合金的塑性成形能力;在拉伸断口和胀形件破裂处断口均存在典型的超塑性空洞形貌特征,说明两者的主要变形机制均为晶界滑移,且合金超塑性失效的主要原因是空洞的长大和连接。     

AZ41镁合金超塑性成形特性

研究AZ41镁合金在热轧(无后续热变形)条件下的显微组织变化,以确定其在超塑性成形工艺中的适用性,并确定最佳成形参数.采用高温拉伸试验和热气体胀形试验对材料在不同应变速率(1×10?1～1×10?3 s?1)和温度(350～450℃)下的成形性进行评估.利用GOM Aramis相机进行圆形网格分析,了解峰值应变和材料减...     

铝合金超塑性气胀成形壁厚分布工艺研究

应用MARC软件对铝合金的超塑性胀形进行仿真,分析正反向和正向超塑胀形对成形件壁厚分布以及不同变形量对胀形结果的影响,比较了2种不同胀形方式对成形件壁厚分布和成形极限的影响。结果表明,采用合理的正反胀形可以很好地改善成形件的厚度不均匀性并大大提高成形极限,实验验证了仿真和实验结果相吻合。     

轧制镁合金超塑性和超塑胀形

对轧制态MB15镁合金进行了超塑性拉伸实验 ,结果表明 :晶粒尺寸为 5 .9μm的MB15镁合金板材 ,在温度为 5 73K、初始应变速率为 5 .5 6× 10 -4s-1的变形条件下 ,获得的最大延伸率为 30 9% ,应变速率敏感指数为0 .34;当真应变为 0 .3时 ,试样的晶粒尺寸为 4 .5 μm ,说明在拉伸初始阶段轧制镁合金可以获得细晶组织 ,同时发生了部分动态再结晶。利用扫描电镜观察断口发现典型的超塑性空洞形貌特征。通过胀形实验可以看出 ,该镁合金板材的超塑成形性能好 ,具有良好的超塑性成形应用潜力     

镁合金超塑性及其成形技术进展

阐述了金属超塑性的特点与分类,镁合金超塑性的研究方向及其变形机制.针对当前镁合金超塑性及其成形技术的研究现状,提出了新型镁合金超塑性成形技术的开发思路,为提高镁合金超塑性的工业应用及拓宽镁合金的应用范围提供参考.     

挤压态AZ31B镁合金的超塑性研究

将铸态镁合金AZ31B在300℃以1∶6的挤压比进行挤压,在310-460℃温度范围内,以1×10^-1-1×10^-4s^-1初始应变速率,对挤压后试样作单向拉伸试验,研究AZ31B镁合金的超塑性流变行为。扫描电镜对拉伸后的试样断口进行分析。试验表明,经过热挤压可以改善镁合金的拉伸力学性能,在415℃、应变速率为1×10^-4s^-4时挤压态镁合金具有良好的超塑性,伸长率达到了380%;断口分析表明,AZ31B的超塑变形的主要机制为晶界滑移。     

镁合金摩托车手把管超塑胀形工艺研究

设计了一套镁合金管材胀形成形装置,对镁合金摩托车手把管的超塑性胀形成形进行了实验研究,并通过实验确定了镁合金管超塑胀形的成形工艺.其主要工艺参数为:成形温度340～370 ℃,胀形初始压力2.0～2.2 MPa,轴向压力1.0～1.5 MPa,随着胀形的进行,胀形压力分阶段逐步加载到10MPa.在此工艺条件下,成形出的管子尺寸精度高,壁厚均匀,无减薄现象.用超塑性胀形技术提高了镁合金的塑性成形能力,并实现了摩托车手把管的精密成形,提高了材料利用率,降低了成本.     

Mechanical Characteristics of Superplastic Deformation of AZ31Magnesium Alloy

As the lightest constructional metal on earth, magnesium (and its alloys) offers a great potential for weight reduction in the transportation industry. Many automotive components have been already produced from different magnesium alloys, but they are mainly cast components. Production of magnesium outer body components is still hindered by the material’s inferior ductility at room temperature. Magnesium alloys are usually warm-formed to overcome this problem; however, it was observed that some magnesium alloys exhibits superior ductility and superplastic behavior at higher temperatures. More comprehensive investigation of magnesium’s high temperature behavior is needed for broader utilization of the metal and its alloys. In this work, the high temperature deformation aspects of the AZ31B-H24 commercial magnesium alloy are investigated through a set of uniaxial tensile tests that cover forming temperatures ranging between 23 and 500 °C, and constant true strain rates between 2 × 10⁻⁵ and 2.5 × 10⁻² s⁻¹. The study targets mainly the superplastic behavior of the alloy, by characterizing flow stress, elongation-to-fracture, and strain rate sensitivity under various conditions. In addition, the initial anisotropy is also investigated at different forming temperatures. The results of these and other mechanical and microstructural tests will be used to develop a microstructure-based constitutive model that can capture the superplastic behavior of the material. This article was presented at the AeroMat Conference, International Symposium on Superplasticity and Superplastic Forming (SPF) held in Seattle, WA, June 6–9, 2005.     

AZ31B变形镁合金压力成形

总结了AZ31B变形镁合金挤压、轧制和热冲压拉深的研究工作。AZ31B挤压板材无裂纹、无烧损,其组织呈晶粒细小的等轴晶;用分流挤压铝合金技术可生产挤压比不大于45,厚度不小于1 5mm的非薄壁镁合金管材;交叉轧制的镁合金薄板的A显著提高,Rp0.2和Rm明显下降;单向轧制时,则出现相反的结果。采用机械冲压法成功地热冲压出60mm×60mm×20mm的方形件,无裂纹现象。     

Numerical Simulation and Experiment of Cavity Growth During Superplastic Bulging of Magnesium Alloy ZK60

Numerical simulation and experimental studies on cavity growth were carreed out dur-ing the bulging process of saperplastic magnesium Alloy. A three--dimensional rigid-viscoplastic finite element program has been developed and applied to predict the cav-ity radiusand volume fraction of cavity growth. The final prediction on the cavityradius and volume fraction distribution was exhibited as colorful shade pictures. Theexperimental studies wereperformed under similar conditions to the numerical oneand provided for quantitativecomparison. According to the metallography observation,the radius and volume fraction of cavity growth was quantitative achieved by usingProfound--Iron & steel software. The numerical results were in reasonable quantita-tive agreement with the experiment.     

镁合金轮毂的塑性成形技术

利用镁合金在特定温度下具有较好塑性的特点,研究镁合金轮毂的塑性成形工艺。提出一种挤压与胀形的成形工艺,并设计加工出模具。通过试验成形出镁合金轮毂产品。通过检测轮毂不同部位的力学性能,结果表明:塑性变形对镁合金性能有较大的强化作用,最大抗拉强度、拉伸屈服强度及伸长率明显优于铸态试样,可满足汽车轮毂的使用要求。该技术为镁合金轮毂的成形开辟了新方向,促进了镁合金在汽车行业的应用。     

搅拌摩擦加工AZ31细晶镁合金超塑性行为研究

借助搅拌摩擦加工工艺制备了AZ31细晶镁合金,研究对比了原始母材和各种晶粒尺寸细晶镁合金的超塑性行为。结果表明：AZ31板材平均晶粒尺寸由7.67μm细化到0.94μm~3.21μm。在450℃,应变速率5×10-4/s-1时原始母材最大延伸率为630%,搅拌摩擦加工后的材料最大延伸率为405%,说明晶粒尺寸与超塑性性能没有线性关系。超塑性变形机制主要是晶界滑移,孪生对变形也有一定影响。断裂机制是晶间微小空洞的形成、长大和连接。     

激光冲击成形AZ31镁合金微观结构和性能的研究

采用最大输出激光脉冲能量为12.5 J的Thales Laser激光器对AZ31镁合金交叉轧制薄板进行激光冲击成形(LSF),在此基础上研究和分析了激光冲击表面结构和电化学特性。结果表明:LSF属于厚度减薄机制,失效形式具有韧性断裂和脆性断裂混合特征;LSF内凹面出现了纹理清晰的周期性波纹结构,波纹间距为纳米级,伴随着激光冲击强化效应和微观结构改变,镁合金耐腐蚀性得到提高。