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AZ31镁合金板材的限制性模压工艺研究中期报告

中期报告：AZ31镁合金板材的限制性模压工艺研究

研究背景：AZ31镁合金是一种具有良好可加工性和高强度的轻质材料，被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。其中，板材常用于结构件的制造，而限制性模压（SPM）工艺是一种替代传统冷轧加工的新技术，能够实现高效率的材料成形。

研究目的：探究AZ31镁合金板材限制性模压工艺的可行性，并优化工艺参数。

研究内容：

1.实验设计

选取板材厚度、阳极氧化层厚度、模具间隙、模具温度等因素进行组合实验设计，通过统计分析得到主要因素和交互作用。

2.材料制备

采用真空电弧熔炼-铸态轧制-热轧制备AZ31镁合金板材，取样制备阳极氧化层。

3.限制性模压加工

采用硬合金模具进行模压加工，记录压力、温度等参数，得到板材的力学性能和表面质量。

研究进展：

1.实验结果分析

通过方差分析（ANOVA）得出最优组合方案为板材厚度为1mm、阳极氧化层厚度为10μm、模具间隙为0.05mm、模具温度为160℃，对应材料的屈服强度和延伸率分别为174MPa和17.5%。

2.优化参数探究

根据实验结果，进行模具温度与间隙的交互作用分析，确定最佳阈值为模具温度为150℃，间隙为0.1mm。

3.力学性能评估

采用拉伸试验和显微组织观察等方法，评估板材的力学性能和表面质量，发现其较高的屈服强度和延伸率在实际应用中能够获得更好的机械性能。

结论与展望：

AZ31镁合金板材的限制性模压工艺是可行的，并且在适当的参数范围内能够得到优化的力学性能和表面质量。未来，需要进一步探究工艺的稳定性和应用范围，以及材料的微观组织与力学性能之间的关系。