az31+y+sr镁合金盒形件超塑气胀成形研究

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1、AZ31+Y+Sr镁合金盒形件超塑气胀成形研究#于彦东1，林凯1，宁慧燕1,2，江鹏1*51015202530（1.哈尔滨理工大学材料科学与工程学院；2.黑龙江工程学院机电工程学院）摘要：本文对添加了Y和Sr元素的双辊连铸连轧(TRC)AZ31镁合金板材盒形件气胀成形工艺进行了研究。采用双辊连铸连轧工艺制备出1mm厚的AZ31+Y+Sr板材，并进行了气胀成形实验。采用光学显微镜和扫描电镜对胀形件进行金相组织分析，探索镁合金超塑性变形机理和最佳超塑成形条件。通过对零件壁厚分布和空洞组织分析，探究盒形件变形过程和断裂机理。结果表明，连铸连轧AZ31+Y+Sr镁合金

2、板材在400℃、1.8MPa的气体压力下成形饱满，细节体现良好。关键词：AZ31+Y+Sr镁合金，双辊连铸连轧，超塑性，盒形件气胀成形中图分类号：TG146.2SuperplasticPropertiesofGasblowformingofAZ31+Y+SrMagnesiumsheetYUYandong1,LINKai1,NINGHuiyan1,2,JIANGPeng1(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HarbinUnversityofScienceandTecnology，Harbin150040;2.Schoo

3、lofMechanicalandElectricalEngineering，HeilongjiangInstituteofTechnology,Harbin150050)Abstract:Box-shapedsuperplasticformingprocessoftheAZ31+Y+Srmagnesiumalloysheetsproducedbytwin-rollcasting(TRC)andsequentialhotrollingwerestudied.GasblowformingexperimentsonAZ31+Y+Srmagnesiumalloyof1mm

4、sheetswerecarriedout.WeconcludedthroughopticalmicroscopeandSEMobservationofthesamplesinordertoexplorethesuperplasticdeformationmechanismandbestformingconditions.Thethicknessdistributionandcavitycharacteristicswereanalyzedtoinvestigatethebox-shapeddeformationprocessandfracturemechanism

5、.Theresultsshowthatgasblowformingof(TRC)AZ31+Y+Srbox-shappedpartswereperformedat400℃and1.8MPa.Itcanbeseenthatthepartsattachedthediecompletelywhichdemonstratethatthesheetshavegoodsuperplasticproperties.Keywords:AZ31+Y+SrMagnesiumAlloy;Twin-rollcasting;Superplastic;Box-shapedsuperplasti

6、cforming350引言汽车产业在迅速发展的同时，也带来了环境污染和能源短缺两大严重的社会问题。这促使汽车产业将持续发展的核心放在能源和环保上，而采用镁合金材料减轻汽车重量是实现这一目标的重要保证[1]。由于镁合金材料的密排六方（HCP）晶体结构，导致其在室温40下塑性不佳[2]，传统的冲压工艺不能直接应用于镁合金，因而气胀成形等利用材料超塑性加工零件的方法逐渐增多。利用超塑气胀成形方法可加工形状复杂的零件，其零件性能优良，工艺简单，因此镁合金在汽车、航天、电子等领域的结构轻量化方面的应用正在逐渐增多[3-4]。基金项目：高等学校博士学科专项科研基金资助课题（

7、20102303110004）作者简介：于彦东（1964-）女，教授，主要研究方向：镁合金精密成形技术.E-mail:yyd@hrbust.edu.cn-1-本文通过盒形件气胀成形实验，研究了添加了Y和Sr元素的双辊连铸连轧AZ31镁4550合金板材的成形工艺和成形条件，通过壁厚分布和空洞组织观察探索超塑性变形机理。1实验实验采用的连铸连轧AZ31+Y+Sr镁合金板材，厚度为1mm，其板材的化学成分如表1所示。表1AZ31+Y+Sr板材的化学成分(％)Table1AZ31+Y+Srmagnesiumalloychemicalcomposition(％)合金AZ

8、31(Y+