《梯度應變改善鎂合金擠壓板材成形性的基礎研究》是依託重慶大學，由潘復生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：梯度應變改善鎂合金擠壓板材成形性的基礎研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘復生
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鎂合金板材製備加工通常採用對稱變形的熱軋工藝，導致工藝流程長、加工成本高，而且具有很強的（0002）基面織構，使鎂合金板材塑性成形性差，套用受到極大限制。為此，本項目提出以非對稱擠壓方式構建梯度應變，使鎂合金板材晶粒c軸傾轉，將短流程擠壓與梯度應變弱化基面織構進行一體化耦合，獲得成形性顯著改善的低成本鎂合金擠壓板材。通過研究模具幾何結構、擠壓工藝參數和梯度應變之間的內在聯繫並建立物理模型，發展合理的梯度應變控制機制和鎂合金板材擠壓模具，研究表征梯度應變條件下鎂合金擠壓板材的組織與微結構演變規律以及梯度應變特徵參量與組織特徵參量的定量關係模型，研究表征鎂合金擠壓板材的晶粒取向和織構形成機制及其遺傳演變，研究表征鎂合金擠壓板材的成形特性和各向異性特徵，建立從擠壓模具幾何結構、梯度應變特徵、組織與微結構、晶粒取向和織構弱化、到各向異性表征的高成形性鎂合金擠壓板材製備的理論途徑和技術原型。
結題摘要
鎂合金作為最輕的金屬結構材料和優異的綜合性能在很多領域具有重要的套用價值和廣闊的套用前景。傳統擠壓或軋制工藝加工製得的鎂合金板材具有強的基面織構，表現出差的力學性能，不利於後續加工。本研究主要將商用AZ31鎂合金作為研究對象，在充分了解了鎂合金鑄態以及擠壓變形態與鋼料之間的摩擦特性後，初步設計和構建了幾種非對稱擠壓模具，即厚向梯度、橫向梯度和三維弧形擠壓工藝三種非對稱擠壓工藝，以調控鎂合金板材微觀組織和織構，從而改善鎂合金板材力學性能。 1、深入研究了不同有效應變差對AZ31鎂合金板材微觀組織的影響，系統分析了擠壓板材微觀組織、晶粒取向對板材力學性能的影響。 2、在厚向梯度擠壓工藝中，有效地引入沿擠壓AZ31鎂合金板材厚度方向有效應變差，形成梯度應變，梯度應變的形成有利於非對稱剪下應變的產生，基面取向晶粒沿擠壓方向發生一定角度的偏轉，實現擠壓板材基面織構弱化和晶粒細化。 3、在橫向梯度擠壓工藝中，擠壓時沿板材TD方向產生流速差，有利於擠壓板材基極偏離ND方向；且在擠壓過程中沿TD方向引入額外的流速，導致擠壓板材基極沿ED向TD方向偏轉。 4、橫向梯度擠壓工藝中，隨著模具傾斜角的增加，橫向梯度擠壓AZ31和VK20鎂合金板材中心和邊緣區域呈現不同的織構類型，板材中心區域基極沿ND向ED方向偏轉，板材1/4邊緣基極沿ED向TD方向偏轉。 5、三維弧形擠壓工藝（三維對稱弧形和非對稱弧形擠壓工藝）在擠壓過程中能引入沿擠壓板材TD方向流速，擠壓過程中再結晶程度增加，獲得均勻和細小晶粒的AZ31鎂合金板材，且沿板材TD方向產生新的織構成分，基面織構組分得到弱化。 6、系統研究了非基面織構的形成機理和演變過程，對非基面織構特徵進行了深入系統的微觀結構表征，為基面織構弱化及調控提供了新的技術途徑，並建立了梯度應變新型非對稱擠壓技術原型。重點探討了橫向梯度擠壓AZ31鎂合金板材在拉伸和杯突成形過程中變形行為，分析了各擠壓工藝AZ31鎂合金的流變行為及其在擠壓過程中的組織演變規律。
