鎂合金管材有分流模擠壓和針孔模擠壓兩種制造工藝，分流模擠壓管材壁厚均勻，但是由于焊縫的存在，在很低的壓力下會產生開裂；針化模擠壓制造的無縫管，無焊縫對成形性的影響，相對來說更適合用上液壓成形。采用AZ31B鎂合金針孔模擠壓管材進行了熱油介質壓力成形實驗，管材直徑為44mm,壁厚為1.8mm,化學成分見10-3所示。
表10-3 AZ31B鎂合金管材化學成分
圖10-10為AZ31B鎂合金管材在不同溫度和應變速率下的屈服強度和抗拉強度。屈服強度和抗拉強度隨著溫度升高面減小，隨著應變速率升高而增大。這說明溫度越高或應變速率越低，鎂合金管材越易變形。
圖10-10變形條件對AZ31B鎂合金管材強度的影響
(a)應變速率ε=0.01s-¹；(b)溫度T=175℃。
圖10-11為不同溫度和不同應變速率下的總延伸率和均勻延伸率?？傃由炻蕿樵嚇永瓟鄷r的延伸率，均勻延伸率定義為達到抗拉強度時的延伸率。隨著溫度的升高，鎂合金管材的總延伸率不斷增大，但均勻延伸率先增大后減小，在175℃達到最大值。隨著應變速率的增大,鎂合金管材的總延伸率不斷減小，而均勻延伸率也是先增大后減小,在0.01s-¹達到最大值。
圖10-11變形條件對AZ31鎂合金管材延伸率的影響
(a)應變速率ε=0.01s-¹；(b)溫度T=175℃。
圖10-12為AZ31B鎂合金管材在不同溫度下的脹形管件。圖10-13為相應的破裂壓力和極限膨脹形率隨溫度變化規律。每個條件下進行三次試驗,圖中數據為三次試驗結果平均值。在相同加壓速度下,隨著溫度的升高,AZ31B鎂合金管材的破裂壓力逐漸減小。
從室溫下的22MPa下降到250℃時的15MPa。AZ31B鎂合金管材的室溫變形能力較差,極限膨脹率為9.0%。隨著溫度的升高,極限膨脹率逐漸增大。當溫度為175℃時,極限膨脹率增加到30%。隨溫度繼續升高,極限膨脹率逐漸減小,溫度為250℃時,僅為13.5%。
圖10-12不同溫度下脹形管件
(a)20℃;(b)150℃;(c)175℃;(d)200℃;(e)225℃;(f)250℃。
這是因為,當溫度高于150℃時,由于動態軟化作用增強,AZ31B鎂合金管材的屈服強度和抗拉強度均不斷下降,從而導致管材在脹形過程中發生塑性變形和發生破裂所需的內壓不斷下降。另一方面,隨著溫度升高,原子活動能力增強,可開動滑移系增多,在相同的加壓條件下管材塑性變形能力增加。但是溫度升高到一定程度后,保持管材均勻變形的硬化作用減弱,從而導致在相同加壓條件下,鎂合金管材的極限膨脹率在高于一定溫度后開始下降。
圖10-13不同溫度下脹形性能
(a)破裂壓力；(b)極限膨脹率。
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部分文段和圖片摘自：
《現代液壓成形技術》
作者：苑世劍
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