AZ31镁合金电塑性流动应力模型.pdf

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1、模具技术2013．No．37文章编号：1001—4934(2013)03—0007—06AZ31镁合金电塑性流动应力模型赵达，董湘怀，谢焕阳，霭振球(上海交通大学塑性成形技术与装备研究院，上海200030)摘要：材料流动应力模型是金属成形数值模拟的重要参数之一。基于温度为373～433K、应变速率为l／300～1／75S、通电电压为60～10()V和通电频率为120～200Hz的条件，对AZ3】镁合金的流动应力变化规律进行了单向拉伸试验研究。通过对Fields—Backofen的本构方程进行修正，引入充电电

2、压和通电频率2个电参数，建立了镁合金的电塑性流动应力模型。结果表明：修正后的模型计算结果能很好地模拟AZ31镁合金的电塑性加工流动应力的变化规律。关键词：AZ31镁合金；电塑性效应；流动应力模型中图分类号：TG135文献标识码：AAZ31magnesiumalloyelectro—plasticflowstressmodelZHAODa，DONGXiang-huai，XIEHuan—yang，AIZhen—qiuAbstract：MaterialflowstressmodelISoneoftheimport

3、antparametersofmetalformingnumericalsimulation．Theuniaxialtensiletestswerecarriedoutunderastrainraterangeof1／300～1／75Satatemperaturerangeof373～433K·achargingvoltagerangeof60～100Vandachargingfrequencyrangeof120~200HzinordertoevaluatetheflowstressofAZ31magne

4、siumalloysheet．BymodifyingtheFields—Backofenconstitutiveequation，anewflowstressmodelcontainingchargingvoltageandchargingfrequencywasestablished．TheresultsindicatethattherevisedmodelcangetagoodsimulationresultfortheflowstresschanginglawofAZ31magnesiumelectr

5、o·plasticdeformation．Keywords：AZ31magnesiumalloy；electro—plasticeffect；flowstressmodel0引言胀，环境污染加重等问题日益严峻。由于汽车减重是节省燃油、减轻尾气排放最有效的途径，因此，汽车轻量化成为世界各国汽车和相关原进入21世纪以后，可持续发展成为世界经材料行业的研发热点。济与社会发展的核心问题。另一方面，随着世镁合金具有高的比强度和比刚度，其尺寸界范围内人们生活水平的提高，汽车保有量迅稳定性高，阻尼减震性好，机械加工方便，

6、易于速提高，尤其是在以中国为代表的新兴工业国回收利用，同时镁合金具有优良的力学性能，特家。由此引起对不可再生的石油的需求急剧膨收稿日期：2013-02—22基金项目：国家自然科学基金资助项目(51275297)；教育部博士点专项基金资助项目(20100073110044)。作者简介：赵达(1987一)，男，硕士研究生。8DieandMouldTechnologyNo．32013别适用于轻质结构件。但镁合金在室温下的延在于准确描述流动应力随温度、等效应变和应展性很差，只有在493～523K以上才有良好的变速率

7、等变形参数的变化情况，以提高工艺设成形性_1。热变形的镁合金部件由于表面质计计算和仿真的精度，从而为塑性成形工艺方量差使其应用受到限制。目前，低温成形能力案的制定和设备的选择提供参考依据_6。]。对差和室温延性差是影响镁合金广泛应用的主要于镁合金的流动应力模型研究¨8。。_主要集中在障碍。电塑性效应(electro—plasticeffect)是指温成形和热成形，而镁合金的电塑性加工中又在电(电子照射、电场、电流等电刺激)的作用下引入了充电电压和通电频率这些参数，关于镁所导致的金属在塑性变形过程中塑性增加的

8、现合金电塑性流动应力模型的研究很有限。象_3j。已有很多学者对镁合金的电塑性加工进行研究。清华大学的田吴洋等针对AZ31镁1试验说明合金丝材进行了相关的电致塑性拉拔工艺研究，在拔制过程中引入脉冲电流，能使得抗拉强试验材料选用板厚为1．5mm的AZ3l镁度降低，延展率升高，塑性得到了显著提高。阎合金板材，其化学成分如表1所示。峰云等研究AZ91镁合金的电致塑性轧制工表1AZ31的化学成分(质量分数)％艺时，发现试样