【作 者】呼嘯;魏瑞剛;陽(yáng)代軍;徐宋娟;孫宏波
【引 言】
航天工業(yè)技術(shù)的高速發(fā)展對(duì)飛行器提出了更高的要求,不僅要求飛行器具有更高的安全可靠性及更優(yōu)的機(jī)動(dòng)性,還要求具有更強(qiáng)的續(xù)航能力及更高的經(jīng)濟(jì)性[1-2]。因此,輕量化已成為新一代航天飛行器發(fā)展的重點(diǎn)。為此,國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量輕量化結(jié)構(gòu)材料的研發(fā)及應(yīng)用研究[3-4]。鎂合金因具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼性能好、電磁屏蔽效果佳、零件尺寸穩(wěn)定等優(yōu)異性能,已成為目前航天器輕量化首選的材料之一,具有良好的應(yīng)用前景[5]。但鎂合金具有密排六方結(jié)構(gòu),與其他合金材料相比,結(jié)構(gòu)對(duì)稱性較低,在室溫下很難進(jìn)行塑性變形[6]。但是,在一定的溫度下,鎂合金板具有良好的塑性變形能力,能沖壓成形較復(fù)雜形狀的產(chǎn)品。
LEE等[7]和DOEGE等[8]研究表明,在高溫下AZ31和AZ61鎂合金板的塑性顯著提高,具有較好的成形性能。陳振華等[9]和于彥東等[10]研究發(fā)現(xiàn),AZ31鎂合金板的成形性能隨成形溫度升高而提高,高溫下具有較好的拉深成形性能。利用材料在一定溫度下屈服軟化、斷后伸民率增大的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)難變形材料和復(fù)雜形狀零件的成形,是實(shí)現(xiàn)鎂合金材料成形的有效方法之一。鄒瑞等[11]和王紫雯等[12]研究發(fā)現(xiàn),壓邊力、模具間隙、模具溫度等熱成形工藝參數(shù)均會(huì)影響AZ31B鎂合金板的成形質(zhì)量。然而,目前對(duì)鎂合金板的合理熱成形溫度研究較少。因此,作者著重開(kāi)展了溫度對(duì)AZ31B鎂合金板組織、性能及成形質(zhì)量的影響,確定了較優(yōu)熱成形溫度,并研究了該熱成形溫度下AZ31B鎂合金成形件的顯微組織和力學(xué)性能。
【結(jié) 論】
(1)未熱處理AZ31B鎂合金板的顯微組織由晶粒尺寸為10~40um的等軸晶粒和彌散分布的Mg17 Al12析出相組成,200℃熱處理后的顯微組織變化不大,熱處理溫度高于300℃時(shí)晶粒明顯粗化;隨著溫度升高,AZ31 B鎂合金板的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度降低,塑性顯著提高,溫度升至200℃時(shí),AZ31B鎂合金板即具有良好的塑性和成形性能;熱成形溫度越高,盒形成形件的成形質(zhì)量越好,200℃熱成形件的表面無(wú)裂紋,回彈變形量較小,成形尺寸精度較高。因此,AZ31 B鎂合金板較為理想的成形溫度為200℃。
?。?)200℃熱成形時(shí),AZ31B鎂合金發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,成形件的晶粒得到明顯細(xì)化,且尺寸更加均勻,絕大部分晶粒尺寸在5~10um,個(gè)別晶粒尺寸為20um;成形件的抗拉強(qiáng)度與原始鎂合金板相比降低了2.1%,但屈服強(qiáng)度提高了7.3%,斷后伸民率提高了2個(gè)百分點(diǎn)。
以下是正文: