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文檔簡介

黃光勝材料加工與成型41、對鎂常見的一些誤解鎂是易燃的金屬。容易燃燒的是鎂粉、鎂絲和鎂箔,鎂制品、鎂錠等在熔點之前不會燃燒。鎂是易蝕金屬。隨著冶煉水平的提高,鎂中雜質(zhì)含量大大降低,其耐腐蝕性能等到提高,比部分鋁合金的耐蝕性能還好。鎂是稀缺的金屬鎂是難成形的金屬鎂是昂貴的金屬。目前與鋁相當(dāng),偶爾比鋁低。3.3.3鎂及鎂合金概述2、鎂資源全球鎂資源十分豐富,鎂在地殼中的含量為2.35%,總儲量估計為100億t以上。海水、天然鹽湖水中還含有大量的鎂。海水中的鎂含量為0.14%,全世界海水中的含鎂量估計為×1013kt。我國鎂資源我國是世界上鎂資源最為豐富的國家之一,鎂資源礦石類型全,分布廣,總儲量占世界的22.5%,居世界第一。我國菱鎂礦(MgCO3)資源豐富、質(zhì)地優(yōu)良,已探明菱鎂礦儲量34億噸,占世界菱鎂礦總儲量的28.3%,居世界首位。白云石與鹽湖鎂鹽含鎂白云石資源儲量達40億噸以上。白云巖是以白云石(CaMg[CO3]2)為主要組份的碳酸鹽巖,白云石含量約占95%,方解石含量小于5%。主要分布于山西、河南、湖南、湖北、廣西、貴州、寧夏、吉林、青海、云南、四川等省區(qū)。重慶萬盛盛產(chǎn)鎂礦,其儲量高達5億噸,可采量達3億噸。我國的鹽湖鎂鹽主要分布于西藏自治區(qū)的北部和青海省。青海鹽湖氯化鎂32億噸,硫酸鎂16億噸。鎂鹽儲量占我國總儲量的89.3%,其中鹵水平均含氯化鎂17.74%,高出海水海水氯化鎂含量的幾十倍。密度低、質(zhì)量輕:鎂的比重為1.74g/cm3,是鋁的2/3,鋼的1/4。因為其低的密度,采用鎂合金可以減輕結(jié)構(gòu)的重量,降低能源消耗,減少污染排放,增大運輸機械的載重量和速度。阻尼性能、抗震性能好:即高的振動阻尼容量。高導(dǎo)熱性、抗電磁干擾:鎂合金的導(dǎo)熱性能要優(yōu)于常用的鋁合金,此外,鎂合金還具有很高的屏蔽電磁干擾的能力。在高溫下具有較好的塑性,因而可以用壓力加工的方法獲得各種規(guī)格的棒材、管材、型材、鍛件、模鍛件和板材以及壓鑄件、沖壓件等。3、鎂合金特點鎂合金特點具有優(yōu)良的切削加工性能,其切削速度大大高于其它金屬,具有較高的穩(wěn)定性,鑄件的鑄造和加工尺寸精度較高。無毒、易機加工和可以回收再利用:鎂及鎂合金無毒,鎂產(chǎn)品的使用不會造成環(huán)境污染。鎂的熔化熱比鋁低很多,同體積鎂的熔化熱僅為鋁的65%,因此回收鎂合金比鋁合金所消耗的能量低很多。由于鎂合金的上述優(yōu)點,使得鎂合金在機械、電子、交通、儀表、體育器材及航天航空等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力,是極具應(yīng)用前景的輕質(zhì)金屬,被譽為“21世紀的綠色結(jié)構(gòu)工程材料”。面對依舊紛繁復(fù)雜的經(jīng)濟發(fā)展形勢,2014年的中國鎂工業(yè)可以用王朔的小說來概括:《一半是火焰,一半是海水》?;鹧?!那是因為金屬鎂的工藝技術(shù)在不斷進步,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越寬廣,汽車、航空、軍工、高鐵等領(lǐng)域開始大量應(yīng)用鎂合金,這給鎂的推廣應(yīng)用打開了無限的想象空間。海水!那是因為涉鎂企業(yè)尤其是原鎂企業(yè)在超前投資,短貸長投中活得欲哭無淚,部分企業(yè)已經(jīng)開始減產(chǎn),甚至停產(chǎn)。由于鎂產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴大,產(chǎn)能增長過快,我國原鎂產(chǎn)能接近150萬噸,據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2014年1~11月中國共生產(chǎn)原鎂79.52萬噸,近一半的產(chǎn)能閑置。預(yù)計2014年中國產(chǎn)原鎂約84萬噸,同比增長9.14%。4.我國鎂業(yè)現(xiàn)狀根據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計數(shù)據(jù),預(yù)計2014年中國累計出口各類鎂產(chǎn)品共42.93萬噸,同比增長4.43%。據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會鎂業(yè)分會統(tǒng)計數(shù)據(jù),預(yù)計2014年中國鎂消費40.07萬噸。中國出口原生鎂錠決不是方向,不能把污染留給自己,產(chǎn)品賣到國外,這不是健康發(fā)展的方向。涉鎂企業(yè)開工率再次下降。超前投資帶來的結(jié)果是鎂工業(yè)市場量增價跌。2014年全年國內(nèi)鎂價呈震蕩下跌走勢,年均價14741.67元/噸,同比下跌8.29%。全年鎂日均價波動范圍在13600~15200元/噸,全年最高價15400元/噸,最低價13500元/噸。2013年鎂產(chǎn)量769,669噸,同比增長3.65%。5、鎂合金的應(yīng)用由于低碳環(huán)保節(jié)能需求,世界各國交通領(lǐng)域內(nèi)非常重視鎂合金的應(yīng)用,其原因就是它可以大大降低車重,減少油耗,降低CO2排放量。鎂合金具有密度小、比強度高、減振等優(yōu)點,在汽車、飛機、航空、航天、摩托車、自行車等交通工具上已有部分應(yīng)用,并有巨大的應(yīng)用前景。比強度高、良好的導(dǎo)熱、電磁屏蔽性能,用于電子產(chǎn)品外殼上?;瘜W(xué)性質(zhì)活潑,用于犧牲陽極、電池。其它應(yīng)用汽車上的應(yīng)用輪轂方向盤摩托車鎂合金摩托車自行車變形材,可用于飛機、高鐵、地鐵、輕軌、汽車等電子產(chǎn)品外殼飛利浦GoGearSA52便攜式數(shù)字音頻/視頻播放器采用鎂機身佳能EOS50D單反數(shù)碼相機鎂合金陽極鎂電池其它應(yīng)用其它應(yīng)用3.3.4鎂合金板材軋制技術(shù)鎂合金成形技術(shù)發(fā)展示意圖鎂合金與其它金屬相比難于塑性加工(鑄錠軋制),主要原因有:常用鎂合金屬于密排六方晶體結(jié)構(gòu),在室溫下,通常只有一個滑移面,三個滑移系。這是塑性較差的根本原因。鎂合金的溫?zé)峒庸囟确秶^窄。以AZ31B為例,熱軋開坯溫度通常為460℃左右,終軋溫度為300℃,其熱加工溫度范圍僅為160℃。鎂合金的體積熱焓較低,與其它金屬相比,更容易散熱。

由于上面三方面的原因,致使鎂合金在軋制過程中容易出現(xiàn)裂紋,廢品率較高。板材加工難度高目前鎂合金板材的加工方法主要是傳統(tǒng)鑄錠開坯軋制、擠壓開坯-軋制以及薄板帶雙輥連鑄。傳統(tǒng)鑄錠開坯軋制是金屬板材的主要加工方法,對于鎂合金來說在目前以及將來也會是一種主流加工方法;擠壓開坯-軋制在小批量小規(guī)格板材加工中有一定的優(yōu)勢;薄板帶雙輥連鑄在低成本加工鎂合金板帶材上有較大優(yōu)勢,但目前基本上處于試驗研究階段??偟膩碚f,目前鎂合金板材(特別是薄板)缺乏穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù),鎂合金薄板的成形性能較差。熱軋開坯軋制工藝流程銑面熔化爐加熱爐退火爐機軋機軋鑄坯退火爐機軋開軋溫度450~460℃,熱軋道次變形量為15~20%,在軋制過程中隨時采用測溫儀測量坯料溫度,當(dāng)溫度低于300℃時就返回加熱爐中再加熱,溫度為430~450℃,保溫時間為1小時,這樣反復(fù)進行,直至板材厚度為2mm。終軋溫度為300℃。溫軋試驗溫度為260~300℃,軋制變形量為15%。(1)

熱軋開坯軋制(1)軋輥預(yù)熱:在熱軋前,軋輥溫度預(yù)熱至100~200℃。通過預(yù)熱軋輥可以減少軋制時軋件向軋輥的傳熱。常用預(yù)熱方法有火焰加熱、紅外加熱、感應(yīng)加熱、石英管加熱等。(2)邊部處理:對鑄錠,可把直角邊加工成多邊形的邊或有一定圓弧,這樣可以降低邊部的散熱。如果條件允許,還可采用邊部加熱器,或采用輥道保溫等措施來降低鑄錠邊部以及整個鑄錠的溫降。(3)控制道次壓下量:嚴格控制道次下量,熱軋的道次壓下量10~20%,而溫軋的道次壓下量為5~15%。(4)中間加熱:當(dāng)軋件溫度低于終軋溫度時或達到一定累積變形量后,必須進爐重新加熱,然后再軋制。熱軋采用措施AZ31B鎂合金寬板寬度為1500mm,厚度為1.8mm25m25m熱軋后的典型組織

溫軋后的典型組織實物圖冷軋必要性:目前鎂合金板材幾乎是采用熱軋板與溫軋板,板材的尺寸精度較差,力學(xué)性能也較低。在中高溫下,鎂合金的強度低,軋制厚度小于1.0mm以下的薄板時容易出現(xiàn)起波浪、起皺、撕裂等。因此可采用冷軋來獲得尺寸精度較高的、力學(xué)性能較好的板材冷軋邊裂(a)變形量為25%,剛出現(xiàn)邊裂時,小圖為圖中虛線匡放大圖;(b)變形量為35%,累計變形量過大時出現(xiàn)的細小邊裂;(c)單道次壓下量(30%)過大時出現(xiàn)的粗大邊裂。25m冷軋態(tài)組織(a)~(f)變形量分別為2%,8%,15%,25%,35%,55%25m變形量對再結(jié)晶組織的影響,退火工藝為300℃×30min,(a)~(f)變形量分別為2%,8%,15%,25%,35%,55%。冷軋退火后要獲得細小的晶粒尺寸,必須保證冷軋變形量大于15%,退火溫度不超過400℃。最佳的冷軋及退火工藝為:冷軋變形量15%~25%,退火溫度200~350℃。AZ31B鎂合金的靜態(tài)再結(jié)晶圖狀態(tài)/方向性能冷軋態(tài)退火態(tài)0°45°90°0°45°90°b/MPa315335320285285290/%2.83.810172321AZ31B鎂合金板材的力學(xué)性能未來規(guī)模生產(chǎn)1輸送輥道,2輥道保溫罩,3軋輥加熱器,4可逆軋機,5軋輥,6鎂合金板坯,7卷取機熱軋開坯成卷-爐卷軋機溫軋-(冷軋)l-保溫爐;2-爐內(nèi)卷取機;3-軋輥;4-軋件熱軋開坯成卷爐卷軋機溫軋擠壓與軋制加工工藝對比(2)

擠壓開坯-軋制板材擠壓軋制應(yīng)力狀態(tài)三向靜水壓力,有利于塑性發(fā)揮三向壓應(yīng)力狀態(tài)坯料散熱坯料處于加熱的擠壓筒和模具等組成的封閉的腔體內(nèi),溫度易控制暴露于空氣中,易散熱工藝流程短長連續(xù)性不連續(xù)易于自動化連續(xù)生產(chǎn)收得率低高基于上述特點,目前出現(xiàn)了擠壓開坯然后再軋制工藝。為什么要先擠壓再軋制?圓鑄錠車外表皮均勻化退火鑄錠加熱熱擠壓軋制中間退火冷軋/溫軋成品退火矯直表面處理包裝入庫模具設(shè)計矯直擠壓軋制工藝流程圖

鎂合金的擠壓工藝為:擠壓溫度:300-450℃擠壓速度:0.5~7.0m/min擠壓比:棒材的λ=10~40,管材、型材的λ=10~60,鎂帶的λ=10~20板坯擠壓模具-擴展模擠壓模具板坯規(guī)格:100×2mm擠壓模具板坯規(guī)格:160×10mmAZ31鎂合金擠壓板坯AZ31鎂合金擠壓板坯卷不同擠壓工藝下AZ31板坯的力學(xué)性能板坯規(guī)格mm×mm模具種類軋制方向45°垂直軋向抗拉強度(MPa)伸長率(%)抗拉強度(MPa)伸長率(%)抗拉強度(MPa)伸長率(%)250×16平模261132591627417250×16260142541627017160×10252172402526219180×3分流模270212742627823軋制工藝:開坯后冷軋,冷軋采用多道次小壓下量軋制,道次壓下量不超過5-8%,每軋程累計壓下量不超過25%。中間退火工藝為300℃保溫45min,由擠壓開坯后的厚度為10mm和3mm,經(jīng)溫軋和冷軋到0.4mm,板材的寬度為300-660mm。300mm板材660mm板材采用分流寬展模擠壓-軋制AZ31板材經(jīng)退火后的力學(xué)性能退火溫度/℃軋向45°垂直軋向σb/Mpaδ/%σb/Mpaδ/%σb/Mpaδ/%140285202991431710150287222961729921160276222872029423170281222961928920180287232782128123鎂合金薄帶坯12453鎂合金薄帶連鑄示意圖1.澆口;2.熔體;3.鑄輥;4.凝固殼;5.薄板坯(3)

雙輥鑄軋3.3.5沖壓成形技術(shù)

(1)

沖壓性能板料基本性能指標,是指按國家有關(guān)標準規(guī)定的試驗方法(包括力學(xué)試驗和金屬學(xué)試驗)測定得到的通用性能指標。板料基本性能指標與沖壓成形性能之間存在著密切的關(guān)系,通過對板料基本性能的分析,能夠間接地判定其沖壓成形性能,所以,我們也特此類相關(guān)的試驗稱之為板料沖壓成形性能的間接試驗法。如板材單向拉伸試驗,可得到的指標有:伸長率、均勻伸長率b、屈服伸長s,屈服極限s,、抗拉強度b、屈強比s/b,應(yīng)變硬化指數(shù)n、塑性應(yīng)變比r、凸耳參數(shù)r、應(yīng)變速率敏感系數(shù)m等。1)鎂合金板料基本性能力學(xué)性能AZ31B鎂合金典型的拉伸真應(yīng)力-應(yīng)變曲線拉伸斷裂延伸率

屈服強度n值應(yīng)變硬化指數(shù)是指在單軸拉伸力作用下,真實應(yīng)力與真實應(yīng)變數(shù)學(xué)方程式中的真實應(yīng)變指數(shù)。n值大的材料、硬化效應(yīng)就大。在變形過程中材料局部變形程度的增加會使該處變形抗力較快增大,這樣就可以補償該處因截面積減小而引起的承載能力的減弱,制止了局部集中變形的進一步發(fā)展,致使變形區(qū)擴展,從而使應(yīng)變分布趨于均勻化。也就是提高了板料的局部抗失穩(wěn)能力和板料成形時的總體成形極限。即n值越大,抗失穩(wěn)能力越強,沖壓性能越好!溫度對AZ31B鎂合金薄板n值的影響溫度對AZ31B鎂合金薄板n值的影響℃r值塑性應(yīng)變比

的值為金屬薄板試樣軸向拉伸15%的均勻塑性變形時,試樣標距內(nèi)的寬度方向真實應(yīng)變與厚度方向的真實應(yīng)變之比。

b,t

分別為拉伸試樣寬度方向和厚度方向的真應(yīng)變

溫度對AZ31B鎂合金薄板r值的影響溫度對AZ31B鎂合金薄板r值的影響℃2)

杯突值

杯突實驗,評價金屬薄板成形性的試驗方法,又稱埃里克森試驗(Erichsentest)或埃氏杯突試驗,是薄板成形性試驗中最古老、最普及的一種,即用端部為一定規(guī)格的球形沖頭,將夾緊于凹模和壓邊圈之間的試片壓入凹模內(nèi),直到出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象時為止。沖頭的壓入深度稱為板料的杯突(IE)值。IE值越大,脹形成形性能就越好。杯突試驗1-凸模2-凹模

3-壓邊圈4-試樣TheErichsenvaluesoftheas-receivedsheetsatdifferenttemperatures3)

極限拉深比

將圓片試樣壓置到凹模與壓邊圈之間,通過凸模對其進行拉深成形。用不同直徑的試樣,并按照逐級改變直徑的操作程序進行拉深成形,以測定拉深杯體底部圓角附近的壁部不產(chǎn)生破裂時允許使用的最大試樣直徑(D0)max。LDR=(D0)max/Dp

LDR值50℃100℃150℃200℃250℃300℃℃溫度LDR4)

成形極限圖成形極限圖(FormingLimitDiagrams,縮寫為FLD)或成形極限曲線(FormingLimitCurves,縮寫為FLC)是板料在不同應(yīng)變路徑下的局部失穩(wěn)極限應(yīng)變1和2構(gòu)成的條帶形區(qū)域或曲線,全面、直觀地反映了不同應(yīng)變狀態(tài)下板料的成形性能,是對板料成形性能的一種定量描述,它是定性和定量研究板料的局部成形性能的有效手段。FLDsofdifferentsheetsatdifferenttemperatures:(a)Roomtemperature;(b)100°C;(c)200°C;(d)300°C鎂合金的沖壓性能為什么很差?常用鎂合金是密排六方晶體結(jié)構(gòu),通常室溫只有一個基面滑移面,3個滑移系,兩個獨立滑移系,這是其沖壓性能差的根本原因。鎂合金的板材有較強的基面織構(gòu),其面平行于板面,在沿板面受拉伸力作用時,基面滑移系處于硬取向,很難開動。熱加工溫度范圍較窄。鎂合金體積熱焓較低,薄板易散熱,溫度控制困難。(2)

提高沖壓的途徑織構(gòu)控制在軋制變形過程中,鎂合金板材內(nèi)將形成強的基面織構(gòu)。特別在冷軋變形時,鎂合金滑移系較少,形成極強的基面織構(gòu),{0001}基面與軋制面平行。冷軋板材在再結(jié)晶退火過程中,由于定向形核及晶粒的選擇生長,基面平行于軋制面的晶粒容易長大,導(dǎo)致形成強的{0001}基面退火織構(gòu)。在拉應(yīng)力下基面滑移系Schmid因子近似為零,不利于基面滑移的開動,對鎂合金薄板后續(xù)成形非常不利。通過控制基面取向,即控制織構(gòu),可產(chǎn)生織構(gòu)軟化,有利于基面滑移的開動??棙?gòu)軟化可降低鎂合金的屈服強度和屈強比,有利提高鎂合金板材的沖壓性能。K.Iwanaga.等研究表明,減少(0002)基面織構(gòu)可降低屈服應(yīng)力,改善鎂合金板材的成形性能,如板材室溫下的杯突值、深沖值。1)多道次彎曲SchematicillustrationofapparatusforRUB.RUB過程中晶粒轉(zhuǎn)動示意圖彎曲工藝彎曲工藝

多道次彎曲的方法過程是將鎂合金板帶材置于固定支架的弧形頂部上,以45~135°的角度彎曲,在一定張力下通過動力拉/卷動板帶材一端,產(chǎn)生彎曲變形,然后進行多道次重復(fù)彎曲變形,彎曲道次為5~20次。彎曲后,再進行矯直,最后進行退火。薄板在張力T1、T2作用下在頂頭處發(fā)生彎曲變形。為了保證板材單向勻速運動,要求T1=T2。在彎曲過程中,基面在切分應(yīng)力作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn),從而達到控制鎂合金薄板織構(gòu)的目的??棙?gòu)變化{0002}polefiguresof(a)theas-receivedsheetand(b)theRUBprocessedsheet應(yīng)力-應(yīng)變曲線Thetruestress–straincurvesof(a)theas-receivedsheetsand(b)theRUBprocessedsheetsdeformedtoatensile-directionstrainof12%intensiledirectionsofRDatdifferenttemperatures.屈服強度屈服強度n、r值n值r值EI值與LDR值成形極限圖2)室溫預(yù)拉伸+退火原理:在室溫下對鎂合金薄板進行小變形量的拉伸,然后在再結(jié)晶區(qū)退火,獲得粗大的晶粒尺寸,可提高其沖壓性能。組織變化OpticalmicrographsofAZ31alloyannealedat260Cfor30minafterpre-stretching:(a)as-received;(b)3.8%;(c)5%and(d)15%.織構(gòu)變化(0002)polefiguresofAZ31alloyannealedat260Cfor30minafterpre-stretching:(a)as-received;(b)3.8%;(c)5%and(d)15%.力學(xué)性能與沖壓性能

Opticalmicrographsinthetoppartoftheas-receivedandPSAspecimensstretch-formedtofailure:(a)as-received;(b)3.8%;(c)5%and(d)15%。3)熱預(yù)拉伸AZ31B鎂合金薄板,250度拉伸,變形量為5%(3)

沖壓工藝

1)

沖裁沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序,包括落料和沖孔。它可以制成零件,或為彎曲、拉延、成形等工序準備毛坯。從板料上沖下所需形狀的零件(或毛坯)叫落料。在工件上沖出所需形狀的孔(沖去的為廢料)叫沖孔。鎂合金的沖裁在鎂合金板科上沖裁板料與沖裁特別硬的材料相類似,亦即全部厚度的剪裂是在凸模進入材料不深時發(fā)生的。通常當(dāng)凸模進入鎂合金板材的厚度為15~20%時,零件就與板材分離了。為了求得光潔的剪切表面,防止沖栽裂紋,厚l.5mm以上的鎂合金需是在加熱鎂合金坯料的情況下進行沖裁。當(dāng)沖裁鎂合金時,為了得到光潔的剪切表面,凸模(沖孔時)及凹模(裁件時)的刃口必須作成斜的,而當(dāng)板厚超過1.5mm時,毛料及模具必須加熱。此外,刃口的間隙合適選擇與刃口鋒利程度也是獲得優(yōu)質(zhì)表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。2)

彎曲彎曲工序是將材料彎曲成一定角度和形狀的工序。V型彎曲過程如下:在彎曲的開始階段,毛坯是自由彎曲,隨著凸模的下壓,毛坯的直邊與凹模工作表面逐漸靠緊,彎曲個徑由R0變?yōu)镽1,彎曲力臂也由l0變?yōu)閘1;凸模繼續(xù)下壓,毛壞彎曲區(qū)逐漸減小,直到板料與凸模三點接觸,這時的曲率半徑已由R1變成了R2;此后毛坯的直邊部分則向與以前相反的方向彎曲;到行程終了時,凸、凹模對板料進行校正,使板料的圓角、直邊與凸模全部靠緊,得到所需要的零件。室溫下彎曲性能較差

室溫條件下,鎂合金的成形性能比較差,所以在室溫下進行彎曲試驗時,試樣易發(fā)生斷裂。鎂合金板AZ31垂直纖維方向最小相對彎曲半徑Rmin/t=2.35mm,平行纖維方向最小相對彎曲半徑Rmin/t=2.35=2.45mm。------數(shù)據(jù)來源:重慶理工大學(xué)鄧明溫度對回彈的影響3mm厚擠壓AZ31B鎂板彎曲時的回彈R/t=3.1溫度對回彈的影響凸模半徑對回彈的影響相對彎曲半徑(R/t)愈小,即變形程度愈大,則在毛坯內(nèi)部的塑性變形區(qū)域及總變形程度就愈大,總變形中塑性變形所占的比重也愈大,故回彈就愈小。凸模半徑對回彈的影響擠壓AZ31B鎂板V型彎曲t=3mmT=373K彎曲中性層偏移中性層定義:彎曲線的坯料長度應(yīng)等于中性層的展開長度。為中性層曲率半徑r為零件的內(nèi)彎曲半徑t為材料厚度x為中性偏移系數(shù)中性偏移系數(shù)xGuangshengHuang,LifeiWang,HuaZhang,YanxiaWang,ZhaoyangShi,FushengPan.EvolutionofneutrallayerandmicrostructureofAZ31Bmagnesiumalloysheetduringbending,MaterialsLetters,2013,98:47-50.彎曲中性層偏移EBSDmaps溫度對中性層偏移和回彈的影響LifeiWang,GuangshengHuang,HuaZhang,YanxiaWang,LiangYin.EvolutionofSpringbackandNeutralLayerofAZ31BMagnesiumAlloyV-BendingunderWarmFormingConditions。JournalofMaterialsProcessingTechnology,2013,213(6):844-850擠壓AZ31B鎂板V型彎曲條件:t=3mm,R/t=3.1溫度對彎曲過程的影響(a)回彈,(b)中性層偏移系數(shù)凸模半徑對中性層偏移和回彈的影響擠壓AZ31B鎂板V型彎曲t=3mmT=373K彎曲微區(qū)應(yīng)力分析圖沖頭圓角半徑的影響:(a)回彈,(b)中性層偏移系數(shù)應(yīng)變速率對中性層偏移的影響不同應(yīng)變速率下中性層偏移系數(shù)423K下拉伸和壓縮屈服強度以及沿RD方向CYS/TYSLifeiWang,GuangshengHuang,TingzhuangHan,ZhaoyangShi,QingshanYang,MaurizoVedani,FushengPan.Effectofstrainrateontension-compressionyieldasymmetryandtheshiftofneutrallayerduringbendinginrolledAZ31Balloy.MaterialsScience&EngineeringA,inthepeerreview.3)

拉延以平板毛坯通過拉延模制成筒形(或其他斷面形狀)零件,或以筒形(或其他斷面形狀)的毛坯,再制成筒形(或其他斷回形狀)零件的工序稱為拉延(或稱拉探)。拉延與沖裁的主要區(qū)別是:拉延模的凸模和凹模均有較大的圓角半徑,凸、凹模之間的間隙也較大,其值一般大于板厚t。拉延是沖壓工藝中很主要的一種工序,應(yīng)用很廣。像汽車、拖拉機的一些罩件、覆蓋零LDRThedeepdrawingcupsof(a)theas-receivedsheetsand(b)theRUBprocessedsheetsatdifferenttemperatures(b)(a)(c)壓邊力不同壓邊力下的冷拉深件:(a)無壓邊力(b)3KN(c)1KN拉延時的材料轉(zhuǎn)移(4)

沖壓速度在電子萬能試驗機上用電阻爐加熱到200℃,然后分別以初始應(yīng)變速率為10-1s-1,10-2s-1,10-3s-1,10-4s-1的條件下進行拉伸試驗。n值從拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線中獲得,而r值通過應(yīng)變量15%的不拉斷拉伸試驗得到。根據(jù)GB/T4156-2007埃里森杯突試驗方法準備試樣,沿軋制方向剪切成為尺寸為90mm×90mm的方形試樣,在200℃下以10-1s-1,10-2s-1,10-3s-1,10-4s-1的初始應(yīng)變速率進行沖壓試驗。試驗中半球形沖頭直徑為20mm,試樣中心以耐高溫油脂潤滑。力學(xué)性能Curvesof0.2%proofstrength(a)andultimatetensilestrength(b)atdifferentstrainratesn、r值n值r值杯突值Erichsenvaluesofsheetsat200℃withdifferentstrainrates(5)

加熱方法沖壓鎂合金時,坯料與模具的加熱方法有以下幾種:沖壓時只加熱模具沖壓時同時加熱模具及坯料沖壓時只加熱坯料不加熱模具實踐證明,第一二兩加熱法效果最好,特別是第二種。1)模具加熱目前比較常用的加熱方法

電加熱,在模具的適當(dāng)位置安裝加熱電阻線圈或加熱管??捎糜蜏貦C加熱。

還可以用天燃氣加熱。

2)坯料加熱常見金屬20℃時的比熱容鎂1.025kJ/(kg·℃)鋁0.88kJ/(kg·℃)鋼鐵0.46kJ/(kg·℃)Q235比熱容為0.502(KJ/℃)銅

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