(3.238.186.43) 您好!臺灣時間:2021/02/28 12:42
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林英男
研究生(外文):Ying-Nan Lin
論文名稱:AZ31鎂合金晶粒細化及成形性研究
論文名稱(外文):Gain Refining and Sheet Formability of AZ-31 Magnesium Alloy
指導教授:李雄李雄引用關係
指導教授(外文):Shyong Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:108
中文關鍵詞:AZ31晶粒細化超塑成形性熱機處理
外文關鍵詞:grain refiningAZ31SPF
相關次數:
  • 被引用被引用:4
  • 點閱點閱:119
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:1
鎂合金由於為最輕的結構金屬,比重為1.74g/cm3,具有優良的散熱效果、電磁遮蔽性、材料回收性等優勢,且具有良好的比強度及比剛性,因此被工業界所矚目的焦點,應用於各種3C產業、汽車工業與自行車等需結構輕量化的工業上。
鎂合金是目前公認為最輕的金屬用於結構中,但是在一般的認知中鎂合金在室溫下擁有較差的成形性,是由於其材料結構為六方最密堆積(HCP, hexagonal closed packed)。因此為了得到更好的晶粒結構以用於製造的過程如超塑性成形技術,所以我們利用熱機處理法中的熱軋與再結晶之結合法,將材料晶粒細化,可獲得晶粒大小小於10μm,以具備超塑性成形的首要條件。
當晶粒細化後便可應用於鎂合金的鈑片成形,我們利用吹氣成形(Blow forming)的實驗方式,來探討AZ31鎂合金在不同溫度的退火條件下,其塑性變形能力,並希望找出一最佳製程條件,以應用於商業產品上。吹氣成形方式則是利用氣體的壓力將鎂合金鈑片壓入至母模的凹穴處中。經過我們實驗的結果和研究的分析,發現AZ31鎂合金鈑片加熱至350℃持溫10分鐘後,一次輥軋50%,可得到最小的晶粒大小。軋後鎂鈑經4種不同溫度(分別為200℃、250℃、300℃及350℃)下持溫30分鐘之退火處理後,我們發現200℃退火後的鈑片晶粒大小最小,約在4μm,其他三種溫度的退火鎂鈑,晶粒大小也都小於10μm,已具有超塑性成形的首要條件。而經吹氣實驗,發現入模角及潤滑劑對於AZ31鎂合金鈑片的吹氣實驗有顯著的影響。綜合成形R角、成形後的厚度分佈及微結構組織等分析,我們發現經200℃持溫30分鐘之退火處理的AZ31鎂合金鈑片,以每30秒增加1MPa的壓力梯度昇至6MPa進行吹製,其成形效果為最佳。
Gain Refining and Sheet Formability of AZ-31 Magnesium Alloy
摘要 Ⅰ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
表目錄 Ⅶ
圖目錄 Ⅷ
符號說明 ⅩⅠ
第一章 前言 1
1.1 背景特性 1
1.2 本文研究目的與範疇 5
第二章 基本原理與文獻回顧 8
2.1 鎂合金材料8
2.1.1 鎂合金的材料特性 8
2.1.2 鎂合金加工之注意事項 9
2.2 合金元素對鎂合金的影響11
2.2.1 鋁元素的影響 11
2.2.2 鋅元素的影響11
2.3 鎂合金晶粒細化12
2.4 鎂合金鈑片吹氣成形(blow forming)13
2.4.1 吹氣成形(blow forming)13
2.4.2 吹氣成形的優缺點14
2.5 超塑性15
2.5.1 超塑性材料分類16
2.5.2 超塑性成形組成方程式17
2.6 超塑性力學概念19
2.6.1 基本原理19
2.6.2 m值與伸長率之關係20
2.7 超塑性成形的厚度分佈21
第三章 實驗方法與步驟 27
3.1 實驗設備27
3.2 實驗材料29
3.3 腐蝕液配方29
3.4 模具設計及材料29
3.5 夾持壓力系統的改良30
3.6 實驗步驟30
3.6.1 鎂合金鈑片之熱機處理31
3.6.2 AZ31鎂合金鈑片之退火與超塑成形性33
3.6.3 AZ31鎂合金實際商用產品之試作34
第四章 結果與討論 38
4.1 AZ31鎂合金鈑片的熱機處理38
4.2 AZ31鎂合金鈑片之超塑成形性42
4.2.1 AZ31鎂合金鈑片在模穴深度20mm的吹氣成形結果42
4.2.2 AZ31鎂合金鈑片在模穴深度16mm的吹氣成形結果44
4.2.2.1 不同溫度的退火條件下AZ31鎂合金的成形結果44
4.2.2.2 輥軋狀態下AZ31鎂合金的成形結果48
4.2.3 AZ31鎂合金鈑片吹氣成形之厚度分析50
4.2.3.1 不同退火溫度下AZ31鎂合金吹氣成形之厚度分佈51
4.2.3.2 輥軋狀態下AZ31鎂合金吹氣成形之厚度分佈56
4.2.4 AZ31鎂合金鈑片吹氣成形之微結構分析58
4.3 AZ31鎂合金商用產品之試作60
第五章 結論 93
參考文獻 95
【1】H. Takuda, T. Yoshii and N. Hatta, “Finite-element analysis of the formability of a magnesium-based alloy AZ31 sheet”, Journal of Materials Processing Technology 89-90 (1999), p135【2】H. Takuda, H. Fujimoto and N. Hatta, “Modelling on flow stress of Mg-Al-Zn alloys at elevated temperatures”, Journal of Materials Processing Technology 80-81 (1998), p513【3】王建義、歐家銘、徐章銓、洪衛朋、陳勇宏、李雄,工業材料雜誌,2001,p127【4】H. Watanabe, T. Mukai and K. Higashi: Scripta Mater., 40, (1999), p477【5】 H. Watanabe. T. Mukai, Mabuchi and K. Higashi: Scripta Mater., 40, (1999), p209【6】住友輕金屬之Home page: www.slmtokyo.vinet.or.jp【7】R. Z. Valiev, N. A. Kaibyshev and N. K. Tsenev: Materials Science Engineering, A137, (1991), p35【8】洪水樹: 2000年IMA大會, 21-23th, May, 2000【9】掘田善活, 古川稔, T. G. Langdon, 根本實: Materia, 37, (1998), 767 (in Japanese)【10】 Z. Horita, M. Furukawa, K. Ohisif, M. Nemoto and T. G. Langdon: The 4th International Conference on Crystallization and Related Phenomena, Ed. T. Sakai and H. G. Suzuki, The Japan Institute of Metals, (1999), p301【11】M. M. Tilman and A. Neumeier: RI8662, Bureau of Mines, U. S. Department of the Interior, (1982)【12】K. Higashi and J. Wadsworth: Mater. Lett., 10, (1991), p329【13】N. A. El-Mahallawy, M. A. Taha, E. Pokora and F. Klein “On the influence of process variables on the thermal conditions and properties of high pressure die-cast magnesium alloys”, Journal of Materials Processing Technology 73 (1998), p125【14】A. Mwembela, E. B. Konopleva and H. J. McQueen “Microstructural Development In Mg Alloy AZ31 During Hot Working”, Scripta Materialia, Vol. 37, No. 11, p1789, 1997.【15】賴耿陽, “非鐵金屬材料”, 復漢出版社, 新竹, 1998, p174【16】ASM, “Magnesium Alloys”, Metals Handbook 9th Edition, Vpl.6, 1985, p425【17】ASM, “Magnesium Alloys”, Metals Handbook 8th Edition, Vpl.8, 1976, p314【18】張永耀, “金屬熔銲學”. 徐氏基金會, 台北, 下冊, 1976, p134【19】G. Neite, K. Kubota, K. Higashi, F. Hemann : Materials Science and Technology, Vol. 8 VCH,1996, p113.【20】J. A. Chapman, D. V. Wilson: J. Inst. Metals, 91 (1962-63), p35.【21】J Pilling and N Ridley , “ Superplasticity in Crystalline Solids” , The Institute of Metals , 1989 , p160 .【22】J. W. Edington , K. N. Melton and C. P. Cutler : Progress In Mat. Sci. , Vol.21, No.2, 1976 , p61【23】C. H. Hamilton , A. K. Ghosh and J. A. Wert , Metals Form Vol.8 , No.4 , 1985 , p172【24】R. Verma , P.A. Friedman , A.K. Ghosh , C. Kim , and S. Kim , “Superplastic Forming Characteristics of Fine-Grained Aluminum”, J. Mater. Sci. Eng , 1995 , p543 .【25】張書省,超塑性鋁合金5083快速成形研究,國立中央大學,機械工程研究所,民國89年6月,93頁。【26】W.-J. KIM, S. W. CHUNG, C. S. CHUNG and D. KUM “ Superplasticity in Thin Magnesium Alloy Sheets and Deformation Mechanism Maps for Magnesium Alloys at Elevated Temperatures”, Acta mater. 49 (2001), p3337【27】ASM Vol.2, Property of Magnesium Alloy, p481.【28】Toshiji Mukai, Masashi Yamanoi, Hiroyuki Watanabe, and Kenji Higashi, “Ductility enhancement in AZ31 magnesium alloy by controlling its grain structure”, Scripta Materialia 45 (2001), p89【29】A. K. Ghosh, C. H Hamilton, “Superplastic Forming and Diffusion Bonding”, Feb. 13-15, 1990【30】楊益郎,摩擦及潤滑對超塑性5083鋁合金快速成形之影響,國立中央大學,機械工程研究所,民國90年6月,35頁。【31】詹雙源,鎂合金晶粒細化與鈑片成形之分析,國立中央大學,機械工程研究所,民國90年6月,27頁。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔