Al/Cu约束下AZ31镁合金的压缩变形行为

摘要

为提高镁合金低温压缩时有限的成形性，防止过早断裂。采用铝、铜套筒约束压缩AZ31镁合金方法在变形温度200℃，应变速率0.01～1 s-1条件下用Gleeble-3800热模拟试验机进行单轴压缩变形试验和有限元模拟，分析不同应变速率和不同套筒材料对AZ31镁合金成形性的影响。结果表明，与无约束压缩相比，约束镁合金压缩变形区域的应力应变呈现带状分层分布，金属约束流动使非自由变形区沿鼓型集中扩散；45°剪切开裂现象消失但在1 s-1下出现45°鼓型畸变；损伤分布与组织变形程度呈负相关，与约束材料的韧性呈正相关；约束变形区孪晶和动态再结晶晶粒增加。对比分析试验和模拟结果，得到在应变速率0.01 s-1下，套筒Cu约束下的镁合金变形区域分层集中，组织变形均匀性更好，损伤值较小并有效抑制开裂，使镁合金成形性得到提高。