【正文】 構(gòu)、或變形織構(gòu)與立方織構(gòu)、或立方織構(gòu)的L3薄板，按不同角度切取試樣進(jìn)行拉伸變形，確定r值與板材織構(gòu)和深沖制耳傾向的關(guān)系。在均勻塑性變形階段，在承受給定應(yīng)變的拉力試樣上，以寬度方向的實(shí)際應(yīng)變與厚度方向的實(shí)際應(yīng)變的比值r，表示兩種收縮應(yīng)變的差異，稱(chēng)為塑性應(yīng)變比r。另外，實(shí)施此運(yùn)算還可檢驗(yàn)各硬化段的數(shù)據(jù)是否滿(mǎn)足()所定義的指數(shù)關(guān)系。在頸縮前標(biāo)距段均勻變形，對(duì)金屬而言此階段標(biāo)距段的體積守恒，所以有: Al=A010，其中A和l分別為標(biāo)距段當(dāng)前的截面積和當(dāng)前標(biāo)距。通常，金屬的真應(yīng)力— ，對(duì)于圖示的應(yīng)力—應(yīng)變曲線(xiàn)形式，其硬化規(guī)律可滿(mǎn)足指數(shù)關(guān)系： () —真應(yīng)變曲線(xiàn)示意圖其中K為硬化系數(shù)，n為應(yīng)變硬化指數(shù)，σ和ε分別代表真應(yīng)力和真應(yīng)變。450 方向上形成。在板面內(nèi)的各向異性程度常使用塑性應(yīng)變比面內(nèi)各向異度Δr(亦稱(chēng)為制耳參數(shù))度量。在前兩種應(yīng)力狀態(tài)下， 由于需要板厚方向的變形以滿(mǎn)足板材變形的協(xié)調(diào)性，因而r值越大，這兩種應(yīng)力狀態(tài)下的變形抵抗力也越大，而在第三種應(yīng)力狀態(tài)下面內(nèi)拉伸和壓縮方向的變形，容易互相協(xié)調(diào)，因而此時(shí)變形的抵抗力反而變小，板厚變化卻不明顯。 由于板材厚度難于測(cè)定，因而利用板材變形體積守恒的特點(diǎn)可將r的計(jì)算改為: () 其中l(wèi)0和l分別為標(biāo)距段初始和當(dāng)前長(zhǎng)度。由于板材在軋制時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶粒的擇優(yōu)取向，使得板材在不同方向上的屈服和抗拉強(qiáng)度以及不同方向上的伸長(zhǎng)率都有不同，故全面確定板材的力學(xué)性能，需要對(duì)不同取向的板材試樣分別測(cè)定力學(xué)性能。屈服強(qiáng)度低且具有長(zhǎng)的屈服平臺(tái)的板材在沖壓成形時(shí)，在零件表面易形成明顯的滑移線(xiàn)，導(dǎo)致零件表面粗糙。鎂合金特有的密排六方晶體結(jié)構(gòu)又使其力學(xué)性能可能表現(xiàn)出強(qiáng)烈的各向異性，因而加強(qiáng)對(duì)鎂合金板材力學(xué)性能的研究，特別是對(duì)其力學(xué)性能的各向異性行為的研究，可以為改進(jìn)鎂合金板材的加工工藝提供理論依據(jù)，具有指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的重要意義。鎂合金的塑性加工技術(shù)復(fù)雜多樣，主要包括鍛造、擠壓、軋制、沖壓、二次成型及超塑成形等幾種。常用的鎂合金中，鑄造鎂合金產(chǎn)品的用量大于變形鎂合金，但經(jīng)變形的鎂合金材料可獲得更高的強(qiáng)度，更好的延展性及更多樣化的力學(xué)性能，具有鑄造鎂合金產(chǎn)品無(wú)法取代的優(yōu)良性能，國(guó)際鎂協(xié)會(huì) (IMA)制定的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用鎂合金三個(gè)階段中，長(zhǎng)期的目標(biāo)就是要開(kāi)發(fā)變形鎂合金。而我國(guó)作為鎂的資源大國(guó)、生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)，在鎂合金的研究開(kāi)發(fā)及應(yīng)用方面仍嚴(yán)重滯后于發(fā)達(dá)國(guó)家。整車(chē)重4kg。在汽車(chē)工業(yè)中，變形鎂合金板材可熱沖壓成型方法來(lái)制成車(chē)身零件，用熱鍛、熱沖壓成型工藝生產(chǎn)汽車(chē)底盤(pán)等承載件。其它常用的商業(yè)鎂合金系還有AM系列等。常用的商業(yè)鎂合金有AZ3AZ6I和AZ91。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，鎂合金的牌號(hào)和品級(jí)由四部分組成，第一部分為字母，標(biāo)記合金中的主要元素。(3) 高導(dǎo)熱性、高電磁屏蔽能力。K) 155 燃燒熱 KJ/Kg 25020 熔化熱 KJ/Kg 368 加工狀態(tài)抗拉強(qiáng)度σb/Mpa屈服強(qiáng)度σ/Mpa彈性模量 E/Mpa伸長(zhǎng)率δ(%)斷面收縮率ψ(%)硬度HBS 鑄態(tài) 45 8 9 30變形狀態(tài) 45 36純鎂的晶體結(jié)構(gòu)決定了鎂在室溫下的塑性較差，另外其抗腐蝕、抗氧化和抗蠕變性能差，因而需要合金化工藝來(lái)改進(jìn)性能。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的理論模型在分析鎂合對(duì)使用量大、前景的鎂合金板材進(jìn)行各向異性行為分析，可以更好的改進(jìn)工藝，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。但其獨(dú)特的力學(xué)行為使加工工藝較為復(fù)雜和困難。the direction of the minimum value of n.Key words:Magnesium alloy , Plastic strain ratio , Work hardening index目 錄第一章 緒論 1 1 1 3 4 5 5 6 拉伸應(yīng)變硬化指數(shù) 8 n值r值的研究進(jìn)展 10 11第二章 實(shí)驗(yàn)方法 13 13 15第三章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果 17 0176。 shaping strain ratio r, 0 176。本論文通過(guò)采用單向拉伸實(shí)驗(yàn)，在DNS200微機(jī)控制電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定了AZ31鎂金板料在一定速度下的力學(xué)性能,并分析了其特點(diǎn)和原因。摘 要 鎂及其合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有比強(qiáng)度和比剛度高、吸震性強(qiáng)、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽效果好、機(jī)加性能優(yōu)良、零件尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天、汽車(chē)、電子、家電等領(lǐng)域應(yīng)用極廣。為了提高鎂合金產(chǎn)品的加工精度和成品率，需要對(duì)其化學(xué)成分和力學(xué)性能及各影響因素進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：鎂合金；塑形應(yīng)變比；加工硬化指數(shù) ABSTRACT Magnesium and its alloys are the lightest metal structural materials at present. And they have many advantages such as high specific strength and specific rigidity, strong absorption shock resistance, good heat conduction, good electromagnetic shielding, excellent mechanical machining performance, stable part dimension etc. They have been widely used in the fields of aviation, aerospace, automobile, electronic and appliance industry. Many experts and producers have been devoted to the study on the forming technology for Magnesium Alloy home and abroad. Its unique mechanics behavior makes processing technology more plex and difficult. In order to improve the machining precision of the magnesium alloy products and yield, need to its chemical position and mechanical properties and the influence factors were analyzed. The paper by uniaxial tensile test, and measured the mechanical properties of AZ31 magnesium gold sheet under a certain speed in DNS200 puter control electronic universal testing machine, and analyze its characteristics and and after the use of the experimentally measured tensile magnesium alloy sheet width and thickness to calculate the magnesium alloy sheet metal shaping strain than r and work hardening exponent results show that: magnesium plate along the rolling direction and the direction of 45 176。, 0 176。方向的數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果 29 總結(jié)分析 34參考文獻(xiàn): 37附錄一：英文原文 38附錄二：外文資料翻譯 51第一章 緒論 鎂合金板材因其密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱性好、電磁屏蔽效果佳等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于交通、家電和通訊等工業(yè)和民用領(lǐng)域。目前對(duì)鎂合金板材各向異性行為的研究開(kāi)展得較少，金板材的此種特性時(shí)都存在一定的弊端。 熔點(diǎn)0C 649 沸點(diǎn)0C 1107 熱導(dǎo)率（200C） W/(m(2) 阻尼性能、抗震性能好，具有高的震動(dòng)阻尼容量。目前，國(guó)際上多采用美國(guó)試驗(yàn)材料協(xié)會(huì)(ASTM)使用的方法標(biāo)記鎂合金。例如：AZ3IB— F表示主要合金元素為Al和Zn，其名義含量分別3%和1%，B表示AZ31是含3%Al和1%Zn合金系列的第二位，F(xiàn)表示合金為加工狀態(tài)。AZ61合金性能則介于兩者之間。在航空航天領(lǐng)域，鎂合金由于密度小，比強(qiáng)度、比剛度高能夠有效減輕重量，很早就應(yīng)用于各種配件的生產(chǎn)，如座艙架、吸氣管、導(dǎo)彈艙段、壁板、副蒙皮、直升機(jī)上機(jī)匣等。在自行車(chē)工業(yè)，由于鎂合金密度小，比強(qiáng)度高，耐沖擊，阻尼性好，制造的自車(chē)行輕便，舒服，速度快。世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼出臺(tái)各自的鎂研究計(jì)劃，以加強(qiáng)鎂合金的研究、開(kāi)發(fā)及工業(yè)化生產(chǎn)。這顯示我國(guó)鎂及鎂合金的研究、開(kāi)發(fā)己進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。而采用塑性成形技術(shù)來(lái)制備鎂合金，不僅可以消除上述缺陷，而且所得到的產(chǎn)品比強(qiáng)度高、致密性和延伸性能好，受到了越來(lái)越多的關(guān)注。為提高鎂合金產(chǎn)品的加工精度和成品率，首先需要確定鎂合金板的力學(xué)性能以及溫度等因素的影響。屈服強(qiáng)度小的板材易于屈服，成形后回彈小，貼膜性和定形性好。伸長(zhǎng)率是材料塑性變形能力的度量，板材的伸長(zhǎng)率愈高，其塑性變形能力愈強(qiáng)，抗破裂性也愈好。 (b) (a)試樣取向方向示意圖，(b)試樣規(guī)格塑性應(yīng)變比r反映板材面內(nèi)塑性和板厚方向塑性的差異，其定義是在板材試樣單軸拉伸到產(chǎn)生均勻塑性變形時(shí)，試樣標(biāo)距內(nèi)寬度方向真應(yīng)變和厚度方向真應(yīng)變之比，即: () 其中b0和b分別為試樣標(biāo)距段初始和當(dāng)前寬度，t0和t代表板材初始和當(dāng)前厚度。板材拉伸時(shí)，應(yīng)力主要出現(xiàn)于板面內(nèi)，因而在主應(yīng)力空間，面內(nèi)應(yīng)力只有雙向拉伸，雙向壓縮和一個(gè)方向拉伸而另一方向壓縮三種應(yīng)力狀態(tài)。值大，板材面內(nèi)相對(duì)于厚度方向易于變形，被拉深的板料在徑向收縮時(shí)不易起皺，并且拉深力小，傳力區(qū)不易被拉破，有利于板材拉深成形。當(dāng) Δr0時(shí)，制耳在0o和900方向上出現(xiàn)，當(dāng)Δr0時(shí)，制耳在177。 拉伸應(yīng)變硬化指數(shù) 金屬在進(jìn)入塑性狀態(tài)后，其強(qiáng)度指標(biāo)增加，而塑性指標(biāo)降低，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為加工硬化現(xiàn)象。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)易于計(jì)算的通常是工程應(yīng)力t和工程應(yīng)變e，二者分別定義為: ()其中P為單軸拉伸的當(dāng)前載荷，A0為標(biāo)距段內(nèi)試樣斷面的初始面積，10為初始標(biāo)距，△l代表當(dāng)前的標(biāo)距增量。為確定硬化指數(shù)n，可對(duì)各試驗(yàn)曲線(xiàn)的硬化段數(shù)據(jù)實(shí)施()式的運(yùn)算，將該數(shù)據(jù)段轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性結(jié)果，通過(guò)求解該線(xiàn)性段的斜率即可確定硬化段的應(yīng)變硬化指數(shù)。由于金屬的各向異性，寬度與厚度方向的收縮應(yīng)變并不相同。( 2) 用剪板機(jī)剪取試樣經(jīng)過(guò)精加工后測(cè)出冷軋板力學(xué) 性能: 屈服強(qiáng)度，抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率較準(zhǔn)確， 測(cè)試出塑性應(yīng)變比r值和拉伸應(yīng)變硬化指數(shù)n值的試驗(yàn)結(jié)果較可靠， 基本上與理論計(jì)算出的結(jié)果相接近。(3)r值與眾多性能都有好的和較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,說(shuō)明r值評(píng)價(jià)汽車(chē)專(zhuān)用薄板成形性具有廣泛的技術(shù)基礎(chǔ)。在25mm以?xún)?nèi)時(shí)n值基本不變，K值均勻上升。（4）過(guò)渡弧半徑R的大小不影響r值n值的測(cè)試結(jié)果。盧險(xiǎn)峰等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了r值能對(duì)翻邊性能作出預(yù)報(bào)，也是翻邊性能的評(píng)定參數(shù)之一 。低n值時(shí)發(fā)生屈服的拉深率要比高n值的拉深率低，這意味著，對(duì)低n值從屈服到破裂的間隔較小。由前文可知，鎂合金的應(yīng)用十分廣泛，但從鎂合金板到形狀各異的殼體需要通過(guò)復(fù)雜的成形工藝實(shí)現(xiàn)。另外，檢驗(yàn)薄材最基本的力學(xué)性能指標(biāo)有: 強(qiáng)度， 硬度， 塑性， 韌性， 但是做為冷軋板更重要技術(shù)指標(biāo)是它的成型性，冷軋板的服務(wù)對(duì)象主要是輕工業(yè)， 多用于箱體，容器，以及五金制品 近幾年來(lái)，隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵生產(chǎn)中的冷軋薄板產(chǎn)品，特別是超低碳深沖鋼板正在不斷發(fā)展，汽車(chē)工業(yè)對(duì)冷軋鋼板的質(zhì)量和品種提出了越來(lái)越高的要求，如優(yōu)良的成型性能，焊接性能，表面形貌和粗糙度等，對(duì)于深沖冷軋板鋼，由于其具有較好的性能和良好的成型性，也使其在汽車(chē)用鋼領(lǐng)域得到了長(zhǎng)足的發(fā)展占有競(jìng)爭(zhēng)的地位。