從金屬變形的的主變形方式可知,軋制的主變形方式是雙向延伸、一向壓縮的,因此,軋制不利于充分發(fā)揮鎂合金的塑性能力,鎂合金軋制板帶材軋制工藝并不是一種主要的工藝,在鎂及鎂合金的半成品產(chǎn)量中,平軋材也不是多的。在書面材料中,不宜把“軋制”寫成“壓延”,因為在國標(biāo)GB/8005.1中并沒有“壓延”一詞,只有“軋制”一詞;同時,在商務(wù)印書館出版的第3版《新華大字典》中也無“壓延”一詞,只有“軋制”。
鎂及鎂合金晶體結(jié)構(gòu)為密集六方晶格,塑形變形能力不強,所以軋制板材時多采用塑性較高的AZ31和M1A合金。鋁合金及銅合金晶體都是面心立方晶格,有很高的塑性,可軋成很薄的箔材。板材可按其厚度分為厚板與薄板,對銅合金及鋁合金來說,厚板是指厚度>6mm的板材,現(xiàn)在航空航天工業(yè)用的鋁合金厚板厚度已達250mm;≤6mm的板材稱為薄板。對鎂合金板材來說,一般把原度11mm~70mm的稱為厚板,厚度≤10mm的稱為薄板。
由于鎂合金的變形能力有限,為使錠坯獲得大的變形量和減少裂紋產(chǎn)生,大都進行熱軋,熱軋溫度300℃~450℃,可根據(jù)合金選擇溫度,熱車道次壓下率為10%~30%,鋁合金的熱軋道次壓下率可達50%。在鎂合金熱軋時,若軋件溫度降到315℃,則需要重新加熱,以熱軋的進行。
AZ31B-F合金擠壓材的室溫平均彈性模量44.8 GPa,抗拉強度260 MPa,伸長率15%,屈服強度200 MPa。室溫下光滑試樣于干燥大氣中、水中、含冷凝水空氣中和其它物質(zhì)中進行。
軸向負(fù)載(R=0.25)疲勞斷裂試驗時,其疲勞性能與疲勞壽命見表。
美國衣阿華大學(xué)的斯蒂芬斯(R. I. Stephens)和施拉德(C.D. Schrader)用 12.7 mm 厚的AZ31B- H24鎂合金測試了它在室溫試驗室條件的疲勞裂紋成長特性(見下圖)。試樣的平均室溫彈性模量44.8 GPa,抗拉強度250 MPa,伸長率21 %,屈服強度150 MPa,負(fù)載條件R=0.1、0.4、0.7,試樣取向T-L、厚12.7 mm,頻率5Hz-50 Hz。
鎂合金轉(zhuǎn)向管柱支架
現(xiàn)在在一款新能源車型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的開發(fā)中,引用了以鎂合金為材料設(shè)計成型的轉(zhuǎn)向支架和導(dǎo)向筒。由于鎂合金的剛度,不會在安裝后隨車身支架的變形而產(chǎn)生變形,全面轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在整車碰撞過程中轉(zhuǎn)向管柱可以按照設(shè)計的行程和吸能曲線完成整個動態(tài)潰縮過程,提供整車碰撞的安全性,并且大大提高了這個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剛度和頻率,而且做到了輕量化設(shè)計,其質(zhì)量較之常規(guī)車型原件減輕了5%以上。
鎂合金儀表板骨架
常規(guī)車型的儀表板骨架更多是采用鋼件焊接制成,為了滿足汽車輕量化這一要求,需要在原本功能的基礎(chǔ)上,確保裝配面與孔的部位不改變,所以,將儀表板骨架零部件替換為鎂合金。鎂合金儀表板骨架制作時主要應(yīng)用擠壓、彎曲這兩種工藝,所有鎂合金件之間以氫弧焊進行連接。因為,鎂合金與鋼這兩種材料接觸之后會被腐蝕,所以儀表板骨架和車身、儀表板等零部件進行連接,建議采用鋼質(zhì)滲鋁螺栓作為連接件。經(jīng)過實踐得知,輕量化鎂合金儀表板骨架的質(zhì)量是1.957kg,相比常規(guī)車型所采用的原鋼件質(zhì)量減輕了62.9%。
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