AZ31B镁合金板材的超塑性变形机理.doc

摘要:在如今种类繁多的金属中，镁的储量十分丰富，且具有相当广泛的用途，饱受各行各业的赞美，称其为“最轻”的金属结构材料。镁合金的导电性、导热性被广泛运用在生活当中，为人们提供了便利。镁合金良好的阻尼性，使其具备了可回收的特点，节约了金属材料能源；其材料无污染，具有很强的电磁屏蔽性及可加工性，使得在保护环境的同时，提高了材料的使用率。与此同时，镁合金还具备有效的吸收能量，维持尺寸稳定等优点。在这倡导节能环保的时代，镁合金毫无疑问的位居榜首。

然而实际情况是，我国对于镁合金材料的开发应用落后，设备以及技术落后，产品的技术含量低，对技术附加值较高的深加工产品的关注度不够，属于以牺牲环境和资源为代价的原料出口型工业。在镁合金的成形工艺中超塑成形对于此类强度高但是塑性差的材料是一种很有优势成形的方式。因此，件下的超范围是有很大好处的；特别是对于工业态镁合金超塑性研究更具有不菲的实用和经济价值。

本文对镁合金试样进行一系列试验，首先针对材料的受力问题选用伺服材料试验机对镁合金试样采取高温拉伸措施，然后对高温拉伸后的变形试样进行分析，此步骤采用了XL30-TMP扫描电镜设备，对试样断口进行显微观察，并对试验轴剖面的空洞进行了研究。最后通过试验数据计算出流动应力、延伸率等的值，并得出AZ31B镁合金板材的一系列指数作为材料成形的参数。与此同时，分析得出轧制AZ31B镁合金板材的最佳应变速率，由此记录下在速率达到最佳时显示的塑性变形温度，最终制造出具有良好超塑性变形的AZ31B镁合金板材。为镁合金在工业上更广泛的应用打下良好的基础。

关键词 超塑性；镁合金；变形机制；断裂

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1镁及镁合金概述-1

1.2本课题研究的背景和意义-3

2 AZ31B镁合金超塑性拉伸试验-6

2.1实验目的-6

2.2实验设备和试样-7

2.3实验方法-9

2.4实验结果分析-10

3 镁合金的超塑性变形的力学特征-14

3.1 超塑性变形的本构方程-14

3.2 超塑性变形的流动状态方程分析-14

3.3 Backofen方程系数与指数的讨论-16

3.4 值与拉伸试件断面变化的关系-17

3.5 一般应力状态下的应力与应变速率关系-18

4 镁合金超塑性变形机制-21

4.1 镁合金超塑性变形时的组织变化特点-21

4.2 镁合金组织形貌和超塑性变形的关系-23

4.3 工业态镁合金超塑性变形的协调机制-24

5 工艺参数对超塑性变形的影响-25

5.1 应变速率的影响-25

5.2 变形温度的影响-26

5.3 变形程度的影响-26

结论-28

致谢-29

参考文献-30