AZ31合金板材的显微组织_拉伸性能与冲压工艺探索

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1、第37卷第4期稀有金属材料与工程Vol.37,No.42008年4月RAREMETALMATERIALSANDENGINEERINGApril2008AZ31合金板材的显微组织、拉伸性能与冲压工艺探索闫蕴琪，陈琦，翁文凭，钟皓(苏州有色金属加工研究院，江苏苏州215026)摘要：研究了AZ31合金轧制过程中的组织演变及与室温拉伸性能的对应规律，探索了AZ31合金手机壳和笔记本电脑壳的冲压工艺。结果表明，经过多道次的轧制变形后，均匀化态的AZ31合金组织发生了动态再结晶，晶粒明显细化且呈等轴态，平均尺寸小于20µm。厚度为2mm和0.6mm的AZ31合金板材室温拉伸强度对变形方向较

2、敏感，延伸率也随着取样方向有所改变。在100~350℃下，利用厚度0.6mmAZ31合金板材冲压出手机外壳和笔记本电脑外壳。经过EBSD分析表明，基面和棱柱面织构的存在导致了AZ31合金板材力学性能的各向异性。关键词：AZ31合金；显微组织；拉伸性能；冲压；EBSD+中图法分类号：TG146.22文献标识码：A文章编号：1002-185X(2008)04-0670-04Mg合金是目前最轻的工程金属材料，在当今世匀化处理后进行热轧和冷轧，最终板材厚度为0.6[1~3]界新材料领域被誉为“21世纪绿色工程材料”。mm。分别沿轧制方向（R）、横向（T）和与轧向成制备变形Mg合金材料，发

3、挥变形材料的高强度、高45°方向（F）截取板材拉伸试样，试样标距部分的尺塑韧性是国际Mg协会提出的开发Mg合金产品的一寸为25mm×5mm。室温拉伸试验是在CSS-44100型项长远的目标。与压铸镁合金相比，变形镁合金材料电子万能力学试验机上进行，横梁移动速度选择在-1可提供更高的强度和更好的延展性，可以满足不同场0.5~2mm·min之间连续调节。用OM和SEM观察了合结构件的使用要求。由于轧制镁合金板材具有优于变形前后的组织和断口形貌，试验设备为NIikon200对应的压铸件的综合性能，并且规模化生产成本低于金相显微镜和配备EDS、WDS和EBSD的JSM-6480压铸零部件

4、，加之薄板冲压件在厚度方面趋向更薄壁扫描电镜。EBSD试样采用电解抛光，电解液选用化，因而可以大大节约原材料和改善产品性能。AC2试剂。中国国内的高性能镁合金薄板材生产和后续加2结果与分析工研究，主要集中在洛阳铜加工集团、中科院金属所、苏州有色金属加工研究院和上海交通大学等单位，中图1是AZ31合金铸态、退火态和轧制态的显微国镁合金薄板材料冲压技术的开发都处于实验室研组织。从图1a可以看出，AZ31合金铸态组织为等轴究阶段，对轧制变形与冲压和织构分析之间的对应关晶粒，且晶粒比较粗大，平均晶粒尺寸大于100µm。[4,5]系探讨得不多。本实验通过研究AZ31合金在轧在晶界处存在一些

5、不连续的Mg17Al12化合物，这是制过程中的组织演变，分析其力学性能的变化规律，AZ31合金典型的铸态形貌。经过380℃，12h均匀探索了该合金板材在100~350℃下的冲压技术，为化退火处理后，该合金的晶界有所细化，缘于该合金扩大Mg合金的应用提供实验依据。在熔炼凝固过程中产生的枝晶偏析和非平衡相在高温固溶状态下的溶解，晶界变得光滑、细小，见图1实验过程1b。经过多道次的轧制变形后，均匀化态的AZ31合实验用材料为Mg-3.05Al-0.86Zn-0.33Mn工业镁金组织经过破碎后明显细化且呈等轴态，平均晶粒尺合金，其中Cu<0.001%，Ni<0.011%，Fe<0.008

6、%(均寸细化到20µm以下。显然，轧制变形使AZ31合金为质量分数)。对实验合金铸锭进行380℃，12h均发生了动态再结晶，见图1c~1g。同时，可以看到原收到初稿日期：2007-03-28；收到修改稿日期：2007-07-18基金项目：中国铝业公司科技发展基金项目（2005KJA13）和江苏省自然科学基金技术人才启动项目（BK2006543）作者简介：闫蕴琪，男，1973年生，博士，高级工程师，苏州有色金属加工研究院，江苏苏州215026，电话：0512-61922217，E-mail:yqyan73@126.com第4期闫蕴琪等：AZ31合金板材的显微组织、拉伸性能与冲压工艺

7、探索·671·先分布在晶界上的Mg17Al12化合物经过轧制变形后，晶粒变化不大。图1f，1g分别是厚0.6mm热轧态大部分弥散在晶内，且很细小。图1c，1d分别是厚AZ31合金板材轧向和横向形貌。可以看出，冷轧进2mm热轧态AZ31合金板材轧向和横向形貌。可以一步细化了该合金的组织，且沿着此两种方向的晶粒看出，沿着此两种方向的晶粒尺寸很接近。图1e是尺寸基本上没有区别。厚2mm板材经250℃，0.5h炉冷后的退火态组织，abcd100µm50µm20µm20µmefg20µm2