论文部分内容阅读
本文在常规热冲模具上进行改进,在冲压过程中引入电脉冲,实现了电致塑性冲压,并研究了电脉冲对AZ31镁合金冲压过程的影响。采用单向拉伸试验,对比研究了试验用的热轧和铸轧AZ31镁合金板材的室温冲压性能。结果表明,两种板材室温冲压性能都较差,铸轧板材具有相对较好的冲压性能。在单向拉伸试验过程中引入电脉冲,试验结果表明,随着脉冲电流的增大,即温度的升高,AZ31镁合金的塑性提高,但应变硬化指数和塑性应变比减小,因此,存在优化脉冲电流值。AZ31镁合金的模拟冲压试验研究结果表明,在冲压过程中引入电脉冲,存在电致塑性效应,即变形抗力降低,材料塑性提高。温度仍起重要作用,低温变形时,孪晶起重要作用,当温度达到200℃时,大变形区域出现动态再结晶。板料在此温度下,可在2.5min内成功实现拉深15mm的方杯,耗电量为0.356度,与传统热冲压相比,此方法大大降低了能耗,有望成为镁合金冲压的新工艺。电脉冲作用于AZ31镁合金的冲压过程,使其在与热冲相比较低的温度下出现动态再结晶,是因为电脉冲存在的热效应和非热效应耦合作用机制,可促进变形过程中的位错攀移速度增长,有利于提高变形过程中的动态再结晶程度,从而提高镁合金在变形过程中的塑性变形能力。采用腐蚀形貌观察、动电位极化测试、电化学阻抗谱和腐蚀速度测试等方法对比研究了电脉冲轧制和冷轧的AZ31镁合金带材在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为,并研究了高能电脉冲处理对电轧AZ31镁合金腐蚀性能的影响。结果表明,在同样变形量下,与冷轧AZ31镁合金相比,电轧AZ31镁合金的耐腐蚀性略有提高。这与电轧AZ31镁合金再结晶比例大,位错密度小,具有较低能态的位错组态有关。电轧AZ31镁合金经过热处理后,耐腐蚀性能提高,高能电脉冲处理与传统热处理相比,在改善材料耐腐蚀性能方面并不具有优势,这可能与高能电脉冲处理后更细小的晶粒尺寸,从而形成更多的腐蚀微电池有关。