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1 鎂薄板合金成形的可鍛性和可成形性的加工技術(shù) 摘要 金屬成型和金屬成形機(jī)床的新發(fā)展 顯示了鎂薄片具有優(yōu)秀的模 鑄性能 如果工藝是在高溫下傳導(dǎo) 對(duì)鎂薄片成型的相應(yīng)的機(jī)械性 能的估價(jià) 已經(jīng)在各種各樣的溫度和應(yīng)變率的條件下進(jìn)行的單軸向 拉力的測(cè)試 鎂合金az31b az61b的拉深測(cè)試和m1在200 250溫度范 圍之間都有很好可成形性 除溫度之外 已經(jīng)研究出的極限拉延比 也影響模鑄的速度 產(chǎn)生的結(jié)果得出有可能由鎂薄片合金混合物代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁和鋼薄片的結(jié)論 引言 為了減少燃料消耗 一般已經(jīng)有的成就是減少汽車構(gòu)造的重量 的 增加重量輕的物資的使用 在這個(gè)條件下 鎂合金具有對(duì)工商 企業(yè)集團(tuán)有特殊的使用價(jià)值 因?yàn)樗麄兊拿芏鹊?只有1 74 g cm3 不久的將來鎂合金將成為汽車零件模鑄的主要地材料 模具鑄件技 術(shù)允許放棄制造過程中復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu) 然而 這個(gè)部分的機(jī)械性能經(jīng)常不能滿足機(jī)械性能的必要條件 例 如耐久強(qiáng)度和延性 一種有希望能替換的材料 毫無疑問是將模鑄 工藝帶進(jìn)簡(jiǎn)便化 那部分對(duì)機(jī)械性能和細(xì)粒的微觀結(jié)構(gòu)有利的沒有 氣孔的制造技術(shù) 然而 一種廣泛被應(yīng)用的模鑄技術(shù)在鎂合金的成 型的工藝中受到了限制 模鑄技術(shù)和適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)的不完善而不 得不應(yīng)用 2 3 鎂薄板金屬部件的應(yīng)用對(duì)汽車車身的構(gòu)造提供一 2 個(gè)很大的潛力 通常 汽車的車身完全由板料沖壓和表現(xiàn)大約25 飛 行器質(zhì)量組成 所以 鎂薄片替代傳統(tǒng)的材料應(yīng)用 將導(dǎo)致重量減 輕的實(shí)質(zhì) 鎂薄片的塑料性質(zhì) 鎂合金在室溫下顯示出可成形性的極限 這個(gè)六方晶體和孿晶 體的傾向是唯一的允許有限的形變 那不同地定向微晶在獨(dú)立基礎(chǔ) 滑動(dòng)平面顯示出畸形 導(dǎo)致一個(gè)相互的滑動(dòng)障礙 通過應(yīng) 用的溫度完善可以對(duì)模鑄品質(zhì)進(jìn)行可觀的改善 在200 225溫度范 圍里的可成型性的提高具有很好的可觀性 依靠合金成分 見文獻(xiàn) 的研究 在棱形滑動(dòng)面的六方形結(jié)構(gòu)的熱活化性中發(fā)現(xiàn)了這 個(gè)效果 見文獻(xiàn) 2 1成型溫度對(duì)流動(dòng)應(yīng)力的影響 一種對(duì)鎂薄片畸形性質(zhì)要求的測(cè)定的詳細(xì)研究的金屬的特征 值同樣各向異性或流動(dòng)曲線見 因?yàn)樵谶@個(gè)領(lǐng)域里的系統(tǒng)研究表明對(duì)各種各樣的鎂合金的溫度和應(yīng) 變率的可塑性的大量的調(diào)查涉及金屬成型和金屬成形機(jī)床的原理的 3 影響不是可利用的 ifum 圖1 顯示鎂 金屬az31b在不同溫度的 流動(dòng)曲線 顯然那應(yīng)力和可能的拉緊力 大量地依靠在那成型溫 度上 在2008c以上溫度范圍內(nèi)流動(dòng)應(yīng)力的減少隨溫度的變化而的變 化 3 鎂合金的拉深 為了要研究鎂薄片在不同的成型溫度的可模鍛性 在IFUM與 圓筒形工具系統(tǒng)中進(jìn)行拉深測(cè)試 圖3顯示在50c的溫度的拉深測(cè)試 的結(jié)果 然而那az31b在低點(diǎn)b01 45可能的拉深比率 拉深 30mm 合金az61b和m1顯示早的破裂 使用b01 6的拉深比率 AZ31 B 顯示與 AZ61 B 和 M 1 類似的 破裂 這些測(cè)試確定鎂合金的可 模鍛的低點(diǎn)溫度 4 然而 調(diào)查結(jié)果顯示鎂合金在高溫的情況下有非常好的模鍛性 發(fā)現(xiàn)在2008c溫度下az31b的成型溫度具有最大bo的拉深比率 az61b 和m1顯示鋁合金b0的最大價(jià)值提高到2 20 2 25 AlMg4 5 Mn0 4 的比較顯示鋁合金在室溫下非常容易模鍛 鎂合金的增加的拉深比率 在低點(diǎn)溫度與提高溫度的比較 結(jié)果表明從可拉長(zhǎng)的測(cè)試顯示那應(yīng) 力比率在鎂合金的機(jī)械道具的重要的影響力 參考文獻(xiàn) 1 H Kehler et al Partikelversta rkte Leichtmetalle Metall Band 49 Heft 3 1995 2 E Doege K Dro der St Janssen Leichtbau mit Magnesiumknetlegierungen Blechumformung und Pra zisionsschmieden TechnischerMg Legierungen Werkstattstechnik Band 88 Heft 11 12 1998 3 E Doege K Dro der F P Hamm Sheet Metal Forming ofMagnesium Alloys Proceedings of the IMA Conference on MagnesiumMetallurgy Clermont Ferrand France October 1996 4 H J Bargel G Schulze Werkstoffkunde VDI Verlag GmbH Du sseldorf 1988 5 C S Roberts Magnesium and Its Alloys Wiley New York 1960 6 G Siebel in Beck Ed Technology of Magnesium and Its Alloys Hughes London 1940 7 N N Magnesium and Magnesium Alloys Ullmann s Encyclopediaof Industrial Chemistry Reprint of Articles from 5th Edition VCH Weinheim 1990 8 E Doege K Dro der Processing of magnesium sheet metals by deepdrawing and stretch forming Mat Tech 7 8 1997 19 23 9 E Doege K Dro der St Janssen Umformen von Magnesiumwerkstoffen DGM Fortbildungsseminar Clausthal Zellerfeld Oktober1998 pp 28 30 10 L Taylor H E Boyer in E A Durand et al Eds MetalsHandbook 8th Edition Vol 4 American Society of Metals Cleveland OH 1969