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镁合金加工硬化的研究

闫立明  
【摘要】:镁合金是迄今为止最轻的金属结构材料。由于具有较高的比强度和比刚度,良好的电磁屏蔽性能和减震性能以及易于回收等特点,作为一种绿色环保材料,镁合金在车辆及电子产品中正获得越来越广泛的应用。 加工硬化是镁合金塑性变形的基本问题,了解镁合金加工硬化规律对于认识镁合金变形机制,模拟镁合金应力-应变曲线以及制定镁合金加工工艺具有理论指导意义。本文系统研究了挤压态AZ31镁合金在拉伸和压缩变形过程中的加工硬化问题。首先研究了拉伸条件下镁合金第Ⅱ阶段加工硬化规律及产生第Ⅱ阶段加工硬化的临界变形条件。提出采用屈峰比η作为判断是否出现第二阶段加工硬化的判据。试验结果表明:当η0.69时,出现第Ⅱ阶段加工硬化。其次,研究了拉伸条件下,镁合金第Ⅲ、第Ⅳ阶段加工硬化规律,结果表明:第Ⅲ、第Ⅳ阶段加工硬化均服从Voce定律,即加工硬化率与应力呈线性关系,但第Ⅳ阶段加工硬化率随应力变化的斜率比第Ⅲ阶段更小,而且只有当温度≤200℃时,才出现第Ⅳ阶段加工硬化,并且由第Ⅲ阶段向第Ⅳ阶段转变的临界应力σ c=0.94σ p。最后研究了轴向压缩条件下镁合金的加工硬化规律,结果表明:250℃以下温度压缩变形时,加工硬化率随应变而出现四个明显不同的阶段,这是由于压缩变形时,镁合金易于形成{1012}孪晶所致。


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