镁合金板材各向异性实验研究
各向同性与各向异性材料的实验探究
实验结果与预期不符：调整实验方案，重新进行实验
实验进度拖延：合理安排实验时间和人员，提高效率
安全问题：严格遵守实验操作规程，确保实验安全
深入研究各向同性与各向异性材料的性能和特点
研究材料的应用领域，如航空航天、电子信息、能源环保等
加强与其他领域的交叉学科研究，推动材料科学的发展
探索新的制备方法和工艺，提高材料的性能和稳定性
讨论：实验结果的意义和应用前景
实验结果：各向同性材料与各向异性材料的性能差异
结论：根据实验结果和讨论，得出各向同性材料与各向异性材料的适用范围和局限性
建议：根据实验结果和讨论，提出改进材料性能的建议和方向
讨论：各向同性材料与各向异性材料的优缺点
实验总结与展望
实验目的：探究各向同性与各向异性材料的性能差异
实验方法：通过拉伸、压缩、剪切等实验测试材料的物理性质
目的：了解材料的物理特性，如硬度、韧性、导热性等
实验方法：采用不同的测试方法，如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等
实验结果：记录并分析实验数据，得出材料的物理特性
结论：根据实验结果，得出各向同性与各向异性材料的物理特性差异
目的：了解各向同性与各向异性材料的特性
各向同性材料：选择具有代表性的材料，如玻璃、塑料等。
各向异性材料：选择具有代表性的材料，如木材、纤维等。
材料处理：对材料进行适当的处理，如切割、打磨等，以保证实验结果的准确性。
材料：各向同性材料（如玻璃、塑料等）、各向异性材料（如木材、纤维等）
环境条件：温度、湿度、光照等需要控制在一定范围内，以保证实验结果的准确性
实验方法：拉伸试验、压缩试验、剪切试验等
实验步骤：准备样品、设置试验条件、进行试验、记录数据、分析结果
轧制AZ31镁合金板材的显微组织和力学性能
轧制AZ31镁合金板材的显微组织和力学性能苗青【摘要】以初始晶粒尺寸为250～300 μm、20 mm厚的铸态AZ31镁合金板坯为原材料,对比研究4种轧制方案对轧后板材显微组织和力学性能的影响.结果表明,4种方案终轧板材的平均晶粒尺寸依次为5 μm、18 μm、6.5 μm和4.5 μm,抗拉强度均大于250 MPa,屈服强度均大于140 MPa,延伸率均大于20％.其中最佳方案制得了高塑性镁合金板材,抗拉强度为265 MPa,屈服强度为186 MPa,延伸率达29％,同时,板材沿横向、轧向和45°方向的性能相差较小,各向异性不显著.【期刊名称】《上海电机学院学报》【年(卷),期】2013(016)005【总页数】6页(P240-245)【关键词】AZ31镁合金板材;轧制;显微组织;力学性能【作者】苗青【作者单位】上海电机学院机械学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TG113镁合金具有高比强度、高比刚度、减振性好等一系列优点，被誉为“21世纪最具潜力的绿色工程材料”。
变形镁合金板材、带材适用于“陆、海、空、天”等交通运载装备的制造[1-2]。
镁合金具有密排六方(HCP)的晶体结构，室温变形条件下塑性较差、加工成形困难，但变形镁合金较之铸造镁合金具有更优良的力学性能和尺寸稳定性。
轧制技术是通过塑性成形工艺生产板、带材最经济有效的方法之一，具有在大规模工业化生产中快速应用、全面推广的价值和空间[3-4]。
因此，研究与开发高性能镁合金板材的轧制工艺具有重要意义。
据文献[5-6]报道，传统的AZ31镁合金热轧工艺，一般均从120mm左右厚的铸锭开始轧制，始轧温度为420～450℃，终轧温度为300～260℃，单道次变形量15%～25%，一般轧制到2～4mm厚的板材需要加热3～5次，总轧制道次为28～30次。
热轧后板材的性能为：抗拉强度≥250MPa，屈服强度≥145MPa，延伸率在12%～21%，轧制后板材的方向性较明显。
镁合金织构与各向异性
镁合金织构与各向异性第１５卷第１期Ｖ０１．１５Ｎｏ．１中国有色金属学报ＴｈｅＣｈｉｎｅｓｅ２００５年１月Ｊａｎ．２００５ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｎｆｅｒｒｏＢｓＭｅｔａｌｓ文章编号：１００４—０６０９（２００５）０１—０００１—１１镁合金织构与各向异性①陈振华，夏伟军，程永奇，傅定发（湖南大学材料科学与工程学院，长沙４１００８２）摘要：介绍了镁合金变形及退火织构的组分与特点，论述了在挤压、轧制、等径角挤压等塑性变形及退火过程中镁合金织构的演变规律及形成机理，分析了织构与镁合金力学性能的基本关系，探讨了合金元素、变形温度、应变速度、外加应力及晶粒度等基本因素对镁合金织构特征与各向异性的影响。
结果表明：织构对镁合金力学性能的影响，其实质是通过改变各滑移系特别是｛０００１｝［１１酌］基面滑移系的Ｓｃｈｍｉｄ因子、产生织构强化或软化而实现的。
关键词：镁合金；织构；塑性变形；各向异性；力学性能中图分类号：ＴＧｌ４６．２文献标识码：ＡＴｅｘｔｕｒｅａｎｄａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｉｎｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓＣＨＥＮＺｈｅｎ－ｈｕａ，ＸＩＡＷｅｉ－ｊｕｎ，ＣＨＥＮＹｏｎｇ—ｑｉ，ＦＵＤｉｎｇ—ｆａ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｅｘｔｕｒｅｓｔｅｘｔｕｒｅｓｉｎｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆａｓｄｕｒｉｎｇｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｕｃｈｂｙｅｘｔｒｕｓｉｏｎ，ｒｏｌｌｉｎｇ，ｅｑｕａｌｃｈａｎｎｅｌａｎｇｌｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｘｔｕｒｅｓｏｎｅｘ—ｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄａｎｎｅａｌｉｎｇｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｆｏｌｌｏｗｅｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｔｒａｉｎ，ｓｔｒａｉｎｔｈａｔｔｅｘｔｕｒｅｓｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈｒａｔｅａｌｌｏｙｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｎｔｅｘｔｕｒｅａｎｄａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗａｆｆｅｃｔｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓｍａｉｎｌｙｂｙａｌｔｅｒｉｎｇｔｈｅＳｃｈｍｉｄｆａｃｔｏｒｓｏｆａｌｌｓｌｉｐｓ，ａｓ—ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇａｎｄｓｏｆｔｅｎｉｎｇ．ｐｅｃｉａｌｌｙｂａｓａｌｓｌｉｐｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｉｎｄｕｃｉｎｇｔｅｘｔｕｒｅＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｓ；ｔｅｘｔｕｒｅ；ｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ制约变形镁合金发展的主要原因在于其较差的室温塑性变形能力，如何在较大程度上改善镁合金的塑性已成为人们关注的焦点。
中科院金属所高塑性、室温成形镁合金板材研究取得重要进展
细小的第二相均匀地分布在基体中。 该合金板材的织构与 Ａ ３ 板材明显不同，织构中晶粒 Ｚｌ 的 ｃ 向板材 的横 向偏转 ±３ ．５ 轴 ０４ 。，类似于 等通 道制备 的 Ａ ３ ，且织 构 的强度 明显低 于轧 Ｚｌ 制 Ａ ３ 镁 合 金板材 。具有 弱基 面织构 的新型 镁合金 轧制 板材 室温 下 沿板面 拉伸 时 ，大部分 Ｚｌ 晶粒 的基 面滑移 部具有 高 的 ｓｈ ｄ因 子，大 量基面滑 移被 启动 ，有效 协调板 材 厚度 方 向的 ｃｍｉ 应变，并抑制压缩孪晶的产生，显著提高其伸长率，降低各 向异性因子。板材的应变硬化指 数（ 值） ｎ 高达 ０ ５０２ ， ． － ． 轧向伸长率约 ３ ％； ２－ ９ ３ 横向伸长率接近 ５％； Ｏ 表征各向异性的 Ｌ ｎｆ ｄ ａ ｏ ｋｒ 值 （） 低 ，仅为 ０８到 １ ； 值 接近 ｌ 明板材在 拉深成 形过程 中产 生制耳 的可能性 小 ； ｒ很 ． ． ｒ ３ ，表 Ｅ ｃｓ 实验表明，该板材的成形性能接近一些典型的铝合金 。Ｉ ｉ ｎ ｆ ｈｅ Ｅ值约为 ８ ，远高于商业镁 合金的 ４ ，意味着新型板材不仅可以轻易地在平板上进行加强筋、花纹 图案、标记等局部成 形 ，而 且 可 以进 行飞机和 汽 车蒙皮等 薄板 的拉胀成 形 。 研 究发现 ，与铝 合金 利用第 二相颗 粒促进 再结 晶形核 （ ａｔｌ Ｓｍｕａ ｄＮｕｌａｏ ， Ｐｒｃｅ ｔ ｌｔ ｃ ｔｎ ｉ ｉ ｅ ｅｉ Ｐ Ｎ）弱化 织构 的原理类似 ，镁 合金 中加入 稀土 元素形成 大量 细小 的第二 相对 弱化轧 制 的基 Ｓ 面织构起到了重要作用。同时， 研究还注意到，轧制过程 中形成大量与轧制方向呈一定角度 的剪切带，动态再结晶优先在这些剪切带中发生， 其再结晶晶粒具有随机取向，弱化 了基面 织构 。 关于该新型材料的动态再结晶机理及其与轧制板材的织构形成、 室温高塑性和高成形 性 能 的关系仍 需更深 入 的研 究 。 与其它金属 、 塑料和木料等结构材料相 比，镁及镁合金具有 比强度 、比刚度高， 减振性 好，电磁屏蔽和抗辐射 能力强，易切削加工，易回收等一系列优点，在汽车、电子和家用电 器、家庭 日用品、休 闲和健身装备、航天、航空和国防领域获得 日益广泛的应用，被称为 ２ ｌ世纪的绿色工程材料，并有望在不远的将来成为用量继钢铁和铝合金之后的第三大金属
AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究
AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究杨冲;彭艳;杨硕;韩宇;石宝东【摘要】The deformation mechanism of Mg alloy at room temperature is described by the competition of dislocation slip and twin⁃ning.In order to analysis this deformation mechanism at meso⁃scale, combined effects with dislocation slip and twinning should be taken into account in crystal plasticity modeling. Therefore, based on crystal plasticity model combined with slip and twinning effects, a polycrystalline model was built based on Representative Volume Element ( RVE) method and simple tension along rolling direction ( RD) and transverse direction ( TD) of AZ31 rolling sheet was discussed.It is found that basal slip, prismatic and pyrami⁃dal slips are the main deformation mechanism along RD direction, while prismatic and pyramidal slips along TD direction.Different contribution of basal slip tothe deformation leads to the strong anisotropic behavior, lower yield strength along RD than that along TD direction.%室温下，镁合金的主要变形机制是滑移和孪生相互竞争。
AZ80+0.4%Ce挤压态镁合金热变形各向异性行为研究
AZ80+0.4%Ce挤压态镁合金热变形各向异性行为研究镁合金作为质量最轻的金属结构材料,是武器装备轻量化的首选材料。
目前大多数镁合金产品是压铸件,其力学性能差、缺陷多,轻量化效果差,只能应用于非承重结构件。
在镁合金中加入稀土元素,可以提高镁合金的力学性能、耐热性和防腐性；另外,采用挤压成形能进一步提高镁合金综合力学性能,使其成为新一代武器装备主承力构件,扩大了镁合金的应用范围。
因此,研究稀土镁合金挤压板材的塑性变形行为的相关基础问题有重要意义。
本文对AZ80+0.4%Ce稀土镁合金的热变形行为、微观组织演化规律和热加工图进行了研究。
（1）采用Gleeble-3500热模拟实验机进行了热压缩试验,获得AZ80+0.4%Ce镁合金在变形温度为300-420℃、应变速率为5×10。
4-5×10-1s-1范围内的应力-应变曲线,通过对流变应力影响因素分析,得出随着温度的升高和应变速率的降低,流变应力、应力峰值、峰值应变逐渐减小；不同取样方向镁合金的应力-应变响应具有明显的力学性能各向异性特征,且随着温度的升高和应变速率的降低,各向异性的特征明显降低。
（2）通过对热压缩试验数据处理,获得AZ80+0.4%Ce稀土镁合金0°、90°、45°三个取样方向的峰值应力本构方程、临界应力和临界应变；随着温度的降低和应变速率的增加,不同取样方向AZ80+0.4%Ce镁合金的临界应力和临界应变均增加,且临界应变值均在峰值应变的30-50%范围内。
不同取样方向临界应变按从小到大顺序排列为0°、90°、45°,这是由不同取样方向临界动态再结晶机制的差异所决定的。
（3）使用金相显微镜对热压缩后镁合金的微观组织进行了观察分析,得出低温高应变速率变形条件下,不同取样方向微观组织演化规律具有明显的各向异性特征,不同取样方向的塑性变形机制差异明显,但随着温度升高和应变速率的降低,三个取样方向的微观组织演化规律逐渐接近,这是力学性能各向异性特征随温度的增加和应变速率的降低而不断降低的根本原因。
变形镁合金AZ31的研究进展
以及优 良的抗大气腐蚀能力。ＡＺ３１镁合金可以轧制 强度达到了 １６８．２５ ＭＰａ。产生该现象 的原 因是冷锻
成薄 板 、厚板 、挤 压成 棒 材 、管 材 、型 材 ，加 工 成锻 件 。 变形 试 样 在退 火 后发 生 了再结 晶 ，获得 大 量 细小 的
本文针对变形镁合金 ＡＺ３１的组织 、力学性能特 再 结 晶晶 粒 ，从 而细 化 了晶粒 ，使 试 样 的机 械 性 能 发
中图分类号 ：ＴＧ１４６
文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：１６７２—５４５Ｘ（２０１３）１１－０２４３—０４
镁合金作为工程应用 中密度最低，限制 了其推广
料 ，具 有高 比强 度 、高 比刚度 、导热 导 电性 好 、阻尼 减 应用 ，因此迫切需要提高其力学性能。在室温下 ，镁合
并且 由于镁 是密排六方的晶体结构 ，使合金元素在 得 到很 大 提 高 ；而 温度 进 一步 升 高 到 ３００℃以上 ，即 镁基体 中扩散 速率很低 ，很容易在凝 固过程 中产生 可出现再结晶过程 ，使其具有更好 的成形性。因此 ，
枝 晶偏析和形成非平衡相 。偏析 和在 晶界及枝 晶问 通 常采 用 热加 工 的方 式生 产变 形镁 合 金产 品 。钟 皓 、
的数量 随铝含量的增加而增加 。
也 得 到 较 大 提 高 ，抗 拉 强 度 达 到 ３００ Ｎ／ｍｍｚ，屈 服 强
收 稿 日期 ：２０１３—０８—０５ 作者简 介 ：陈 宜 （１９８４一 ），男 ，河南新 乡人 ，硕士 ，主要研究方向 ：变形镁合金加工技术 。
２４３
Ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ Ｍ ａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．１ １，２０１ ３
点 ，合金元 素影 响，耐蚀性改善等多方面进行 了研究 生改变。Ｓ．Ａｌｓａｇａｂｉ Ｉ．Ｃｈａｒｉｔ等［４１在不同的热处理条件
挤压态AZ31镁合金温热拉伸性能的各向异性
挤压态AZ31镁合金温热拉伸性能的各向异性吴国华;肖寒;周慧子;王瑞雪;程明;张士宏【摘要】The tensile properties,microstructure,appearance of fracture in five different planar directions of extruded AZ31 magnesium alloy sheets at the warm-temperature were investigated by uniaxial compression test.The results indicate that the extruded magnesium alloy sheets show high anisotropy,and the most obvious anisotropic temperature is170 ℃.With the increase of the angle between tensile direction and extrusion direction,the tensile strength increases from 217 MPa to 271 MPa,and the yield strength decreases from 174 MPa to 71 MPa.There are three deformation mechanisms of magnesium alloys at warm-temperature,which include {10-12} extension twinning,{10-11} compression twinning and base slip.The deformation mechanism is different at different stretching angles.When the angle between tensile direction and extrusion direction is less than 45°,the fracture mechanism of magnesium alloy is micropore aggregation fracture.With the increase of angle,it is the mixed fracture of toughness and brittleness,and the cleavage fracture occurs at the angle of 67.5°.%采用单向拉伸实验研究温热条件下挤压态AZ31镁合金板材5个不同方向的力学性能、显微组织、断口形貌.结果表明:挤压态镁合金力学性能具有明显的各向异性,170℃时,各向异性最明显,随着拉伸方向与挤压方向所呈角度的增大,抗拉强度从217 MPa增大到271 MPa,屈服强度却从174 MPa减小到71 MPa.镁合金在温热条件下变形机制为{10-12}拉伸孪生、{10-11}压缩孪生和{0001}基面(a)滑移;沿着不同角度拉伸时,变形机制有所不同.拉伸方向与挤压方向的角度小于45°时,挤压态镁合金表现为微孔聚集型的韧性断裂;且随着角度的增大,表现为韧-脆混合断裂,其中角度为67.5°时,镁合金以解理方式断裂.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2017(027)001【总页数】7页(P57-63)【关键词】镁合金;温热拉伸性能;孪生;断裂机制;各向异性【作者】吴国华;肖寒;周慧子;王瑞雪;程明;张士宏【作者单位】昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;中国科学院金属研究所,沈阳110016;中国科学院金属研究所,沈阳110016;中国科学院金属研究所,沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金具有低密度、高强度、电磁屏蔽效果优良及易回收等优点，常被作为轻量化结构材料应用于汽车、交通、电子等行业[1-2]。
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常用的商业镁合金有AZ31、AZ61和AZ91。AZ31(Mg-3wt.%AI-1wt.%Zn)合金和AZ91合金相比。前者具有更好的塑性，但强度较后者低。AZ61合金性能则介于两者之间。其它常用的商业镁合金系还有AM系列等。
1.1.
镁合金材料从20世纪40年代开始，被应用于汽车、航空、航天等领域。进入90年代后期，镁合金产品开始用于自行车、电子产品以及其它民用产品领域。
在航空航天领域，镁合金由于密度小，比强度、比刚度高能够有效减轻重量，很早就应用于各种配件的生产，如座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、副蒙皮、直升机上机匣等。
在汽车工业中，变形镁合金板材可热冲压成型方法来制成车身零件，用热锻、热冲压成型工艺生产汽车底盘等承载件。在汽车上使用镁合金零件可以降低汽车起动和行驶惯性，提高加速和减速性能，减少行驶过程中的振动以及减少油耗等。变形镁合金在汽车上主要用来制做壳零件、支撑类结构部件。
主
要
内
容
1. 通过多向单轴拉伸、压缩实验，研究变形镁合金板材各向异性。
2. 通过双轴加载实验，研究变形镁合金等比例加载和非等比例加载情况下初始屈服面，等塑性功面。
3. 通过双轴加载实验，研究变形镁合金塑性变形过程中屈服面演化。
基
本
要
求
1. 完成变形镁合金多向单轴拉压试验，分析其各向异性规律。
2. 完成变形镁合金双轴加载实验，分析屈服面演化规律。
周次
第 1～4 周
第 5～8 周
第9 ～12 周
第13～16周
第17～18 周
应
完
成
的
内
容
阅读文献，准备开题报告，准备试样，多向单轴拉伸、压缩实验
分析多向单轴拉伸、压缩实验结果：准备十字试样，通过双轴加载实验，测定屈服面
系统测定屈服面，分析屈服面演变规律，开始撰写毕业论文
系统分析屈服面演变规律，完成毕业论文
KeywordsAZ31 magnesium alloy plate anisotropy ; Anisotropy;tensile mechanical properties ;yield surface;
第
1.1 课题背景
镁合金板材因其密度低、比强度和比刚度高、导热性好、电磁屏蔽效果佳等特点被广泛应用于交通、家电和通讯等工业和民用领域[1-3]。但其独特的力学行为使加工工艺较为复杂和困难。为了提高镁合金产品的加工精度和成品率，需要对其化学成分和力学性能及各影响因素进行分析。各向异性行为是材料具有的一种普遍特征，表现为在不同方向上力学性能不同，它对材料的成形有很大的影响。目前对镁合金板材各向异性行为的研究开展得较少，现有的理论模型在分析镁合金板材的此种特性时都存在一定的弊端。由此可见，对使用量大、具有良好应用前景的镁合金板材进行各向异性行为分析，可以更好的改进工艺，提高产品质量，具有十分重要的现实意义。
(5)无毒、无污染，可以回收再利用，不会造成环境污染，被誉为“21世纪的绿色材料”。
目前，国际上多采用美国试验材料协会(ASTM)使用的方法标记镁合金。根据ASTM标准，镁合金的牌号和品级由四部分组成，第一部分为字母，标记合金中的主要元素；第二部分为数字，标记合金中主要元素的质量百分数；第三部分由指定的字母组成，标明合金发展的不同阶段，多数情况下该字母表示合金的纯度；第四部分标明合金的热处理状态。例如：AZ31B—F表示主要合金元素为AI和Zn，其名义含量分别3%和l%，B表示AZ31是含3％AI和1％Zn合金系列的第二位，F表示合金为加工状态。
关键词AZ31镁合金板；各向异性；拉伸力学性能；屈服面
Abstract
Due to their good properties，such as low density，high specific strength and highspecific stiffness,magnesium alloy sheets arewidely applied intransportation,household appliance,communication and many other fields．Because of theorientationsof magnesium alloy crystals by rolling and less symmetrical characteristics，magnesiumalloys often show strong anisotropy behavior．In this paper, as a research object,Testing to determine the anisotropic behavior of three different thicknesses of magnesium alloy sheet,Through experimental data to study the anisotropic yield behavior of AZ31 magnesium alloy sheet type at room temperature,Anisotropic phenomenological model for the use of magnesium alloy so large,with good prospects of a large number of experimental studies provide data.
准备毕业答辩
指导教师：石宝东
职称：讲师 2014年3月 1 日
系级教学单位审批：
年 月 日
摘要
由于具有密度低、比强度和比刚度高等特点，镁合金板日益广泛地应用于交通、家电和通讯领域。由轧制而导致的镁合金晶体的取向特征以及镁合金晶体自身对称性较差的特点，镁合金经常表现出较强的各向异性行为。本论文以此为研究对象，试验确定了三种不同厚度镁合金板材的各向异性行为，通过试验数据研究了AZ31型镁合金板材在室温下的各向异性屈服行为，从而为使用量大、具有良好应用前景的镁合金的各向异性唯象模型提供了大量的实验研究数据。
Based on the basic mechanical properties of three different thicknesses AZ31 magnesium alloy sheet study found: magnesium alloy sheetin different directionsdifferent mechanical properties, the mechanical properties of the sheet are studied showed anisotropy.
(1)密度低，质量轻，镁的比重是1.736/gcm3，是铝的2/3，钢的l/4，采用镁合金可以大大减轻结构件的重量，降低能源消耗，减少污染排放，增大运输机械的载重和运输速率。
(2)阻尼性能、抗震性能(4)高温下具有较好的塑性成形能力，易于挤压、拉拔、冲压和轧制等压力加工，具有良好的切削加工能力。
基于对三种不同厚度AZ31镁合金板材的基本力学性能的研究发现：镁合金板材在不同方向上力学性能不同，所研究的板材的力学性能都表现出了各向异性特征。
进一步研究表明，现有的金属塑性强化模型不能满足工程上的要求，畸变强化理论有利于弥补现有强化模型的缺陷。此外，通过多向单轴拉伸实验，测定了AZ31镁合金板材的初始屈服面和等塑性功面，系统的分析了等塑性功面的演变规律。
W/(m·K)
155
燃烧热
KJ/Kg
25020
熔化热
KJ/Kg
368
表1.2纯镁力学性能[5]
加工状态
抗拉强度
屈服强度
弹性模量
伸长率
断面收缩率
硬度
σb/MPa
σs/MPa
E/GPa
δ(%)
ψ(%)
HBS
铸态
11.5
2.5
45
8
9
30
变形状态
20.0
9.0
45
11.5
12.5
36
纯镁的晶体结构决定了镁在室温下的塑性较差，另外其抗腐蚀、抗氧化和抗蠕变性能差，因而需要合金化工艺来改进性能。通常所说的镁合金是指已商业化的和正在开发的以镁为主要成分的金属材料，它具有以下主要特点[6-8]：
Further study showed that the existing metal plastic hardening model can not meet the requirements for building works,to compensate the distortion in favor of strengthening the existing theoretical models to strengthen the theoretical defects.In addition,multi-directional uniaxial tensile test and biaxial loading experiments,we measured the yield surface systems and functions such as shaping the surface of AZ31 magnesium alloy sheet,which systematically analyzes the evolution of the yield surface.