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Erichsen value sheet. So it can confirm that the emergence of the crystal
twinning is helpful for the improvement of the sheet bulging performance.
Keywords AZ31 magnesium alloy plasticity forming process bulging
目 次
1 绪论 ·1
1、 1概述 ·1
1.2镁合金的塑性变形机理 ·1
1.3镁合金塑性成形技术 ·2
1.4课题研究意义 ·5
2试验材料及研究方法 ·6
2.1试验材料 ·6
2.2试验模具和设备 ·6
2.3 试验方案 · 8
3结果与讨论 · 10
3.1 退火后金相观察 · ·10
3.2 胀形性能 · ·12
3.3胀形零件和胀形件的微观组织观察 18
结果· 23
致谢· 24
参考文献 · ·25 1 绪论
1.1 概述
目前， 由于镁合金的密度为1.74~1.85g/cm3
, 比铝合金轻36%，比锌合金轻 72%，
仅为钢的1/4 左右，因此，镁合金作为最轻的工程金属材料而被使用。此外，镁合金
的其它特点有：高的比强度和比刚性[1]
，阻尼减震性好，电磁屏蔽效果佳，抗辐射能
力强，易于切削加工和可回收等优点。基于这些特点,镁合金被用于汽车、电子电器、
航空航天和国防军事等工业领域，并且在这些工业领域具有重要应用及应用价值。
1.2 镁合金的塑性变形机理
1.2.1滑移变形
滑移变形是金属材料塑性变形的一种方式，在切应力的作用下，沿着滑移面和滑
移方向进行的切变过程，其中，滑移面和滑移方向的组合称为滑移系。在一般条件下，
晶体中的滑移系越多，变形时滑移方向也越多，位错不容易塞积，塑性变形能够连续
进行，因此金属就具有良好的塑性[2]
。 镁及镁合金的晶体结构为密排751方（hcp） ，
其结构对称性低，并且各晶面的面间距及滑移面与c/a有关。当c/a大于或者接近理想
密排的c/a值1.633时，滑移面为{0001}；而当c/a值小于1.633时，基面间距会减小，滑
移面发生改变，由棱柱面{101
-
0}或者锥面{101
-
1}作为滑移面。由于大部分镁及镁合金
仅有三个滑移系，位错容易产生塞积，因此，塑性成形能力差，冷加工成型困难。经
研究表明，根据滑移位错的不同，镁合金的滑移系可分为a位错滑移，c位错滑移与c+a
位错滑移，如表1.1所示[3]
。 在表1.1中，基面{0001}为镁合金最基本的滑移面，也是晶体结构中原子排列最
为紧密的晶面。晶体发生滑移时，作用在金属晶体上的外力分解于滑移面上的剪切应
力必须达到某一数值时，滑移才可以发生。其中，发生滑移所需要的剪切应力值为金
属的临界剪切应力值。而不同滑移面上所需要的临界切切应力的大小与温度密切相关。
在室温下，基面滑移所需的临界切应力与棱柱滑移和锥面滑移相比，其数值低一个数
量级。因此镁及镁合金在室温下发生变形时，只有基面滑移产生[4]
。通常，当晶界附
近区域的应力集中较为严重时，棱柱面和锥面滑移才会开动，参与变形。在进行塑性
变形时， 提高成形温度， 镁及镁合金晶体的棱柱面和锥面滑移系会被激活， 参与变形，
从而改善和提高板料的塑性。
1.2.2 孪生变形
孪生变形是指在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面(称为孪生面)和一
定晶向(称为孪生方向)发生均匀切变，也是金属材料塑性变形的另一种方式[5]
。镁的
孪生面为{101
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