镁合金板材超塑性成形性能及变形失稳

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MB15镁合金板材的超塑性能研究

MB15镁合金板材的超塑性能研究
表 1 ( MB15) 镁合金的化学成分 ( %)
Zn
Zr
Mn
5~6
013~019
011
Mg 余量
表 2 ( MB15) 镁合金的机械性能
加工状态 轧制
σb ( MPa) 270
力学性能 σs ( MPa)
160
δ ( %) 8
超塑性拉伸试验的试样沿轧制方向下料 , 标距 长度为 15mm , 宽度为 6mm 。
率拉伸 ; 同时采用拉伸速度突变法测定 MB15 镁合 金的 m 值 。试验结果表明 : MB15 镁合金在 280~ 400 ℃这段较宽的温度范围和 ε· = 5156 ×10 - 4~5156 ×10 - 3s - 1的初始应变速率范围内 , 均显示出较高的 超塑性指标和较低的流动应力值 , 并有较为理想的 应变速率敏感指数 m , 特别是 340 ℃时有最大的延 伸率 δ和应变速率敏感指数 m 。现仅将该温度下的 试验数据 , 绘制出如图 2 、3 、4 所示的曲线 。
3 陈拂晓 , 杨蕴林 , 上官林建等 1 MB26 镁合金的超塑性与超塑挤 压研究 1 热加工工艺 , 2001 (4) : 16~17
4 陈浦泉编著 1 组织超塑性 1 哈尔滨 : 哈尔滨工业大学出版社 , 19881
图 6 340 ℃不同应变速率下拉伸件的显微组织 (a) ε·= 5156 ×10 - 4s - 1 , (b) ε·= 5156 ×10 - 3s - 1 ,
(c) ε·= 5156 ×10 - 2s - 1
三 、结论
(1) 对于晶粒度为 519μm 的轧制态 MB15 镁合 金 , 在 280 ~ 400 ℃较宽的温度范围和 ε· = 5156 × 10 - 4s - 1~5156 ×10 - 2 s - 1 的初始应变速率范围内均 能呈现超塑性 。在最佳变形条件 340 ℃, 应变速率ε· = 5156 ×10 - 4 s - 1 时 , 应变 速 率 敏 感 指 数 m 值 为 0151 , 延伸率δ为 415 % , 流动应力σ仅为 11M Pa 。 观察试件无明显颈缩 , 在变形过程中保持了均匀变 形。

AZ31镁合金塑性变形不均匀性与变形机制的研究

AZ31镁合金塑性变形不均匀性与变形机制的研究

AZ31镁合金塑性变形不均匀性与变形机制的研究AZ31镁合金是一种常用的镁合金,具有良好的塑性和强度,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

然而,AZ31镁合金的塑性变形不均匀性是其在使用过程中的一个重要问题。

本文将探讨AZ31镁合金塑性变形不均匀性的研究,并探讨其变形机制。

首先,AZ31镁合金的塑性变形不均匀性主要体现在晶粒的变形和晶粒间的变形不一致。

晶粒的变形不均匀性是由于晶粒内部存在晶界、位错和析出物等缺陷,这些缺陷会对晶粒的变形行为产生影响。

晶粒间的变形不一致是由于晶粒之间的晶界无法同时滑移,导致晶粒间的应力分布不均匀。

其次,AZ31镁合金的塑性变形机制主要包括晶体滑移、孪晶形变和析出物强化等。

晶体滑移是指晶体中的位错在晶格平面上滑动,这是AZ31镁合金的主要变形机制。

孪晶形变是指晶体在应力作用下发生晶格结构的变化,形成孪晶。

孪晶形变在AZ31镁合金中往往与晶界的滑移相结合,对材料的塑性变形起到重要作用。

此外,AZ31镁合金中的析出物也会对材料的塑性变形产生影响,析出物的细化和分布均匀性有助于提高材料的塑性。

为了研究AZ31镁合金的塑性变形不均匀性和变形机制,可以采用多种实验方法和理论模型。

实验方法包括金相显微镜观察、拉伸实验、压缩实验和高分辨电子显微镜观察等。

金相显微镜观察可以用来观察晶粒的变形和晶界的变形情况,拉伸实验和压缩实验可以用来研究材料的力学性能和塑性变形行为,高分辨电子显微镜观察可以用来观察晶体滑移和孪晶形变的细节。

理论模型可以采用晶体塑性理论、晶界滑移理论和强化理论等。

晶体塑性理论可以用来描述晶体内部的位错滑移和应力分布,晶界滑移理论可以用来描述晶界的滑移和应力分布,强化理论可以用来描述析出物对材料塑性的影响。

总之,AZ31镁合金的塑性变形不均匀性与变形机制是一个复杂的问题,需要综合运用实验方法和理论模型进行研究。

通过深入研究AZ31镁合金的塑性变形不均匀性和变形机制,可以为优化材料的制备工艺和提高材料的塑性性能提供重要参考。

AZ31B镁合金板材超塑性变形与断裂机理研究

AZ31B镁合金板材超塑性变形与断裂机理研究

收稿日期:2005-04-03 基金项目:重庆市科委自然科学基金资助项目(8413) 第一作者简介:宋美娟(1963-),女,湖北武汉人,博士研究生,副教授。

AZ31B 镁合金板材超塑性变形与断裂机理研究宋美娟,1,2,王智祥2,汪凌云1,刘筱薇2(1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044;2.重庆科技学院,重庆400050)摘要:研究了工业态热轧AZ 31B 镁合金板材的超塑性及其变形机制,在应变温度为723K,应变速率为1×1023s 21的试验条件下,其最大断裂伸长率达到216%,应变速率敏感性指数达0136。

研究结果表明:晶界滑动(G BS )是工业态热轧AZ 31B 镁合金超塑性的主要变形机制,变形初期有动态再结晶发生,断裂是由晶界处形成的空洞不断长大、连接而引起的。

关键词:AZ 31B 镁合金;超塑性;晶界滑动;空洞中图分类号:TG 146.22;TG 135.3 文献标识码:A 文章编号:1007-7235(2005)08-0040-04Superplasticity and Fracture Mechanism of AZ 31B Magnesium Alloy SheetS ONG Mei 2juan ,WANG Zhi 2xiang ,WANGLing 2yun ,LI U X iao 2wei(1.College of Material Science and E ngineering ,Chongqing U niversity ,Chongqing 400044,China ;2.Chongqing I nstitute of Science and T echnology ,Chongqing 400050,China)Abstract :This paper investigate the superplasticity and fracture mechanism in a commercial hot rolling AZ 31B magnesium alloy sheet ,the maximum elongation 2to 2failure reaches 216%at tem peratures 723K and strain rates 1×10s 21,a high strain rate sensitivi 2ty exponent reaches 0.36.Investigation suggest that grain boundary sliding (G S B )is substantial deformation mechanism ,and there is the dynamic re 2crystallization at early stage ,cavity growth and linking to make tensile specimen fractured.K ey w ords :AZ 31B magnesium alloy ;superplasticity ;grain bounding sliding ;cavity 近年来,镁合金以其密度小,比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽性强,铸造成本低,易回收,无污染等优点,成为航空、航天、汽车、通讯电子等领域特别是汽车工业构件的优选材料[1,2]。

镁合金塑性成形技术——AZ31B成形性能及流变应力

镁合金塑性成形技术——AZ31B成形性能及流变应力

镁合金塑性成形技术——AZ31B成形性能及流变应力
张先宏;崔振山;阮雪榆
【期刊名称】《上海交通大学学报》
【年(卷),期】2003(37)12
【摘要】通过热模拟压缩试验研究了镁合金AZ31B在不同温度下的成形性能,获得了200~400°C温度下的镁合金变形特性和流动应力.试验结果发现,镁合金在低于200°C以下的温度范围内变形困难,发生断裂.在高于400°C时,由于镁合金极易氧化,不适合塑性加工.试验显示,镁合金塑性成形的最佳温度为250~400°C.由于镁合金在高温下的软化效应,流变应力随应变的增加而下降,提出了适合镁合金塑性成形的流变应力模型.试验结果表明,该模型适用于镁合金热变形过程的流变应力分析.【总页数】4页(P1874-1877)
【关键词】镁合金;加工软化;流变应力;软化因子
【作者】张先宏;崔振山;阮雪榆
【作者单位】上海交通大学塑性成形工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TG319
【相关文献】
1.镁合金板材超塑性成形性能及变形失稳 [J], 姜文超;卢维娜;李希云;王晨茹;张进
2.AZ31B镁合金板料超塑性成形极限数值模拟 [J], 宋美娟;李宝顺;王秋;姜浩;胡腾飞;薛晗
3.AZ31B镁合金板材冷轧成形应力应变响应的数值模拟 [J], 任一方;蓝永庭;陈渊;王帅
4.AZ31B镁合金板材冷轧成形应力应变响应的数值模拟 [J], 任一方;蓝永庭;陈渊;王帅;;;;
5.AZ31B镁合金薄板超塑性气胀成形 [J], 张青来;肖富贵;郭海铃;A B Bondarev;B
I Bondarev
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镁合金的超塑性

镁合金的超塑性

镁合金的超塑性梁冬梅周远富褚丙武(中国铝业郑州研究院,郑州 450041)摘要:综述了镁合金的超塑变形特点及晶粒细化对镁合金超塑性的影响,描述了镁合金的高应变速率超塑性和低温超塑性。

指出镁合金超塑成形技术的发展将大大拓展其应用领域。

关键词:镁合金;超塑性;晶粒细化The Deformation Mechanism and Superplasticity ofMagnesium AlloysLiang Dong-mei Zhou Yuan-fu Chu Bing-wu(Zhengzhou Research Institute of Chalco,Zhengzhou 450041,China)Abstract:The characteritics of superplasticity and the effects of fine grain on superplasticity are described. High strain rate and low temperature superplasticity of magnesium alloys are reviewed. The developing of superplastic forming will enlarge the applications of magnesium alloys.Key words:magnesium alloys; deformation mechanism; superplasticity;fine grain0 前言镁是所有结构用金属及合金材料中密度最低的。

与其他金属结构材料相比,镁及镁合金具有比强度、比刚度高,减振性、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、电器、航天、航空和国防军事工业领域具有极其重要的应用价值和广阔的应用前景,是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料,被誉为“2l世纪绿色工程金属结构材料”[1]。

镁合金超塑性的变形机理

镁合金超塑性的变形机理

Deformation mechanisms, current status and development direction of superplastic magnesium alloys
CHEN Zhen-hua, LIU Jun-wei, CHEN Ding, YAN Hong-ge (School of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China)
第 18 卷第 2 期 Vol.18 No.2
中国有色金属学报 The Chinese Journal of Nonferrous Metals
2008 年 2 月 Feb. 2008
文章编号:1004-0609(2008)02-0193-10
镁合金超塑性的变形机理﹑研究现状及发展趋势
陈振华,刘俊伟,陈 鼎,严红革
表1 变形图中不同变形机理的本构方程[7, 10]
Table 1 Constitutive equations for different deformation mechanisms Creep process Diffusional flow Grain boundary sliding & = k 3 ( D L / d 2 )(σ / E ) 2 ε Lattice diffusion sliding
7.59×108
Pipe diffusion controlled
& = k 4α ( D p / d 2 )(σ / E ) 4 ε & = k 5 ( DGB b / d 3 )(σ / E ) 2 ε
3.81×108 7.04×107

AZ31B镁合金的超塑性力学特征及变形机制

AZ31B镁合金的超塑性力学特征及变形机制

2 AZ31B镁合金的超塑性力学特征及变形机制2.1 引言目前,超塑成形主要用于航空工业中的铝、钛等合金零件的生产,很少用于镁合金零件的生产。

由于镁金属的密排六方结构,其室温塑性加工性能较差,超塑成形对于镁合金的应用显得十分重要。

随着镁合金研究和应用的进一步发展,在节能环保的新工业时代,超塑性镁合金的应用将会日益增加,这对工业态(commercial)镁合金而言,意义尤其重大。

镁合金细晶超塑性变形及控制机理已有大量的相关报道,而对具有非典型等轴细晶的工业态(commercial)变形镁合金超塑性的研究较少,因此有必要对工业态(commercial)变形镁合金超塑变形的微观机制作深入研究。

本章对工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性力学特征和变形机制进行了研究。

试验用热轧AZ31B镁合金板材超塑性拉伸试样的原始组织平均晶粒尺寸约为17.5μm,且组织不均匀,不具有典型等轴细晶组织。

超塑性拉伸试验在重庆钢铁股份有限公司钢铁研究所物理实验室的HT-9102电脑伺服控制材料试验机上进行,高温拉伸试验的温度范围为673~763K,应变速率范围为1×104-~1×103-1-s。

试验测定工业态轧制AZ31B镁合金超塑性变形应变速率敏感性指数m值,流动应力σ和延伸率δ等数据,以及厚向异性指数r、应变强化指数n等成形性能参数。

并寻求轧制AZ31B镁合金板材最佳超塑性变形温度和应变速率,以获得其超塑性最佳变形条件。

采用XL30-TMP扫描电镜对拉伸后试样的断口及超塑性变形轴剖面的空洞进行观察和分析。

旨在为其工业应用打下一定的理论基础。

2.2 AZ31B镁合金超塑性高温拉伸试验2.2.1 试验材料和试样本文研究的实验用材料为工业态热轧AZ31B镁合金板材。

其制备过程为:选取工业态镁合金AZ31B铸锭(化学成分见表2.1),铣面后坯料厚度尺寸为40mm。

坯料的加热温度为733~743K,保温时间6小时;轧制工艺制度:开轧温度为723~733K,热轧道次变形量为15~20%,在轧制过程中采用测温仪测量坯料温度,当温度低于573K时就返回加热炉再加热,使温度达到703~723K,保温时间为1小时。

改善变形镁合金塑性的研究进展

改善变形镁合金塑性的研究进展

改善变形镁合金塑性的研究进展*任红霞,刘长瑞,张 娟,鞠克江(西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055)摘 要:综述了变形镁合金的基本塑性变形特征,变形镁合金常温下因塑性较差限制其发展,故改善变形镁合金的塑性成为变形镁合金研究与应用中急需解决的重点。

细化晶粒、提高变形温度和超塑性变形等方法可以显著提高变形镁合金的塑性,本文介绍了以上2种方法改善变形镁合金塑性的最新研究进展。

关键词:变形镁合金;塑性变形;晶粒细化;超塑性中图分类号:T G146 文献标志码:A镁及镁合金是21世纪轻量化材料,其比重轻,比强度和比刚度高,阻尼性、导热性、切削加工性和铸造性好,具有电磁屏蔽能力强、尺寸稳定、资源丰富、容易回收等一系列优点,其开发和应用受到越来越多的关注,成了 最年轻的金属结构材料之一[1]。

目前,镁合金的应用主要是以模铸、压铸等工艺生产产品,但产品容易出现晶粒粗大、组织太致密、成分偏析且力学性能偏低等缺陷,不能充分发挥镁合金的性能优势。

与铸造镁合金相比,变形镁合金晶粒细小,无偏析和微观孔洞,具有优良的综合性能以及较高的强度、塑形和韧性。

此外,众多领域所需板材、棒材、管材和型材等重要结构材料只能用塑性成型工艺生产,但是镁合金塑性较差、成形困难及成材率低成为变形镁合金加工与应用的瓶颈,因此改善变形镁合金的塑性成为其应用中急需解决的关键技术之一。

细化晶粒、提高变形温度和超塑性变形可以显著改善镁合金的塑性,是较有前景的塑性改善方法。

本文从以上3个方面介绍了变形镁合金塑性改善的研究进展,并指出塑性变形技术进一步的发展方向。

1 变形镁合金的塑性变形特征镁合金属于密排六方晶体结构,对称性低,室温下滑移系少,塑性变形时只有基面滑移和角锥面孪体质量分数容易偏低。

通过观察,固体质量分数过低,达到工艺范围下限时漆膜会出现缩孔,因此应定期向槽液内补加高浓度颜料浆与树脂,保持电泳漆的固体质量分数在工艺要求范围内,保持在工艺范围的中限较好。

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镁合金板材超塑性成形性能及变形失稳文章研究了轧制AZ31B镁合金板材的超塑性与变形失稳,对镁合金板材进行了超塑性拉伸试验和超塑性凸模胀形试验。

通过对AZ31B镁合金进行超塑性单向拉伸(初始应变比?籽00)实验,研究其在不同加载途径下变形过程中板平面内的两主应变(?着1,?着2)的分布和最小截面处的应变路径变化。

结果表明:在一定变形速度与温度下,工业态AZ31B镁合金板材具有优良的超塑性;在变形温度为573K中温条件下的超塑性成形性合乎成形零件的基本要求。

标签:AZ31B镁合金;超塑性;成形性能;变形失稳Abstract:The superplasticity and deformation instability of rolled AZ31B magnesium alloy sheet were studied in this paper. The superplastic tensile test and the bulging test of superplastic convex die were carried out on the magnesium alloy sheet. The superplastic uniaxial tensile test (initial strain ratio ρ00)were carried out on AZ31B magnesium alloy. The distribution of two principal strains (?著1,?着2)and the variation of strain path at the minimum cross section in the plate plane during different loading paths are studied. The results show that the industrial AZ31B magnesium alloy sheet has excellent superplasticity at a certain deformation rate and temperature,and the superplastic formability at a deformation temperature of 573K meets the basic requirements of forming parts.Keywords:AZ31B magnesium alloy;superplasticity;formability;deformation instability目前,工业中的铝、钛等合金零件的生产多使用超塑性成形工艺,而超塑性成形工艺较少用于镁合金零件的生产过程。

由于镁合金在受力结构材料中是最轻的金属,且随着近年来制造工艺的发展进步,镁合金已经被广泛应用到航空航天、国防军工、汽车、电子通信等领域中,传统的铸造镁合金已经渐渐被各领域所淘汰[1-3]。

而经过锻造、挤压、轧制等工艺生产后的变形镁合金产品具备了更高的强度,更好的延展性,更多样化的力学性能。

超塑性成形性能在镁合金的应用中显得十分重要。

随着对镁合金研究和应用的进一步深入,在新工业时代,超塑性镁合金由于其环保的特性,应用日益增加,这对工业态镁合金而言,将具有更高的要求和深远的意义。

内部损伤的缓慢扩展常导致金属超塑性失稳和断裂的发生。

材料的流动性可以用局部化颈缩来体现同时也是衡量金属板材成形的一个重要特征。

金属薄板成形时的流动性可以用变形时的局部化颈缩来度量这可以用成形极限曲线图FLC 来体现。

因此,分析金属薄板成形工艺常广泛运用成形极限曲线图(FLC)。

材料断裂前体现的最大流动性可以定义为具体成形过程中材料没有发生失稳的极限值,Hill运用经典塑性理论分析了金属在局部化颈缩过程中的流动性便是其最具有代表性的研究。

由于超塑性板材变形时应变速率因素的影响明显,导致其变形过程中失稳后的亚稳定阶段较长。

事实上,正是由于亚稳定变形阶段较长导致了超塑性材料的大延伸率。

因而现有的对于一般塑性板料的拉伸失稳理论无法适用于超塑性材料。

镁合金板料超塑性变形及控制机理已有大量的研究成果,而对工业态变形镁合金超塑性拉伸失稳理论的研究较少,因此有必要对工业态变形镁合金超塑变形的微观机制作深入究。

1 试验材料与方法1.1 材料和试样本文研究的实验材料为工业态热轧AZ31B镁合金板材。

超塑性拉伸试样是在与轧制方向平行、垂直、成45°时切取的,试样的尺寸统一为长3.5mm、宽6mm、厚15mm。

试样的原始组织的平均晶粒大小为17.5μm,组织不成典型等轴晶粒,组织不是均匀的。

超塑性凸模胀形实验所使用的镁合金板材的厚度为0.6mm,胀形条件为:变形温度为573K、初始应变速率为3.3×10-4S-1,胀形凸模半径为50mm。

保持凸模向下移动速率恒定为1mm/min。

在易破坏截面处通过试验前在试样表面勾画网格来测量两个主应变值。

表1为原始晶粒尺寸约为15μm的AZ31B镁合金板材凸模胀形试验条件及试件尺寸。

表1 AZ31B镁合金板材凸模胀形试验条件及试件尺寸1.2 试验设备和方法超塑性拉伸试验在空气中进行且拉伸实验材试样表面不必加高温防护涂层,试验在HT-9102电脑伺服控制材料试验机上进行。

超塑性凸模胀形试验需要加热和保温,选用Alliance RT/50电子拉力试验机进行,试验在空气中进行,试样表面不必加高温防护涂层。

通常超塑性变形温度T>0.5Tm(Tm为材料熔点温度,AZ31B镁合金的熔点是923K),因此选取超塑性拉伸试验的温度范围控制在673~763K,应变速率范围为1×10-4~1×10-3S-1之间。

AZ31B镁合金板料凸模胀形试验时模具首先放在加热炉里,随加热炉一起升温至573K时取出;将板料试件放置于上、下压边圈之间,此时应如图1所示把试件的边缘压紧。

然后将板料和模具一起放进加热炉,当温度保持在573K 时,凸模开始以1mm/min的速率向下移动,板材开始发生超塑性胀形,胀形后的试样宏观形貌见图2。

图1 将板料试件放置于压边圈之间图2 AZ31B镁合金板材超塑性胀形2 实验结果2.1 镁合金的超塑性表2为工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性拉伸试验数据结果。

从在723K,1×10-3S-1条件下的真应力-真应变曲线(图3)可以看出,镁合金板材超塑性变形呈应变硬化现象。

真应变达到0.3左右时真应力达到最大值,真应力-真应变曲线开始进入相对稳定的流变阶段,即不需要更大应力材料即可发生较大應变,此过程持续直至试样断裂。

2.2 AZ31B镁合金板料凸模胀形图4 一组AZ31B镁合金FCL试件的实物照片图工业态的AZ31B镁合金板料超塑性成形极限FCL试件的实物照片图如图4。

我们采用了Hecker提出的方法建立了AZ31B镁合金板材成形极限曲线图(FLC),即试件在胀形发生破裂后,试样破裂处表面的网格也会发生变化由方格变成的椭圆,用测量破裂处那个椭圆的长短轴的应变值来表示试验材料破裂的最大应变。

最大应变的选取决定FLC的准确性和适用性,这是受主观因素影响最大的环节,是建立试验成形极限FLC的重点和难点。

由图5所示,运用Hecker提出的方法建立了AZ31B镁合金板材成形极限曲线图(FLC),?着1、?着2实测值的散点分布如图(1)所示,图(2)为成形极限曲线(FLC)。

3 分析3.1 AZ31B镁合金板料的拉伸失稳过程如图3所示:在拉伸初始阶段,载荷达到最大值Pmax的时间较短,曲线开始呈应变硬化效应。

当等效应变达到0.3左右时,载荷开始下降,且下降速度非常缓慢,此时曲线进入流变阶段,当达到一定量的变形程度之后,试样就完全断裂。

超塑性材料获得较大延伸率的主要原因是其中的流变阶段较长。

在研究AZ31B镁合金板超塑性拉伸轧制过程中,发现拉伸曲线不稳定后,试样最小段的拉伸载荷P1与等效真应变?着之间的关系可如下表示:式中:P1max为最大拉伸载荷,a1、a2为材料的特性常数,m为应变速率敏感性指数,?着d为与最大载荷P1max对应的等效应变。

当m→0时,普通塑性薄板材料的载荷与应变的关系为P1=P1max。

在变形温度在723K,应变速率为1×10-3S-1时,m=0.36,?着d=0.29,可采用高斯-牛顿法对拉伸载荷曲线进行进行多次迭代进行非线性回归分析,即可得到材料特性常数a1与a2的值分别为1.37043、1.84184,则(1)式可推导表示为:3.2 试件的应变分布与应变路径变化规律本文在初始应变比?籽00两种变形状态下,对材料试验中应变分布与应变路径变化的规律进行了研究。

在对板材超塑性单向拉伸(?籽00)试验中,使试件受力呈现不同的变形程度,AZ31B镁合金板材在加载初始应变比不同的情况下,分别测量出拉伸、胀形变形过程中的板平面内两个主应变(?着1,?着2)的分布情况和最小截面处应变路径的变化,可绘制出如图6的两条曲线。

其中,初始应变比?籽0为负值时的应变路变化图是曲线(a),初始应变比?籽0为正值时的应变路径变化图是曲线(b)。

试验结果显示,到达最大载荷之前,试件各处应变分布均匀;到达最大载荷后,在一定大小的载荷范围内,试件各处应变分布仍大致保持均匀。

只有当载荷达到一定值时,试样才发生明显的非均匀变形,且变形程度与初始应变比有关。

现将AZ31B镁合金板材超塑性变形过程中的应变路径变化曲线分成四个阶段(如图6所示)。

分别为:oa阶段:与载荷增加相对应的均匀变形阶段;ab阶段:最大载荷出现后的流变阶段,即应变路径仍基本保持不变的阶段,从宏观上看,应变路径基本保持不变,且没有明显的分散性缩颈形成;bc阶段:应变路径发生漂移的阶段和平面应变阶段。

尤其在变形的后期,漂移速率明显加快,到c点时,平面状态形成,应变状态漂移结束。

此外,在双向受拉的变形方式下,应变状态变化特征与拉压变形方式下相同。

无论是在拉压变形方式或是在双向受拉变形方式进行超塑性变形时,d?着2=0均是AZ31B镁合金板料发生集中性失稳的条件。

4 结束语(1)在变形温度为574K,初始变形速率为3.3×10-4S-1时,试件胀形的最大高度为41.20mm,半径为50mm,其高径比为H/d=0.824。

当变形条件为变形温度为723K和应变速率为1×10-3S-1时,最大断裂延伸率为216%,应变速率敏感性指数m可达0.36,厚向异性指数r为0.9245、应变硬化指数为0.26。

(2)在变形温度为723K,应变速率为1×10-3S-1时,出现的最大载荷导致失稳时等效应变?着d=0.29的情况下,运用高斯-牛顿法对拉伸载荷曲线进行多次迭代进行非线性回归分析,得到的数学模型为:(3)通过上述对AZ31B镁合金板料进行超塑性单向拉伸(初始应变比?籽00)试验,得到AZ31B镁合金板料在进行拉压或是在双向受拉下的超塑性变形时,d?着2=0总是发生集中性变形失稳的条件。

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