[发明专利]一种镁合金挤压棒材不同取向拉伸屈服强度的预测方法

说明书

本发明公开了一种镁合金挤压棒材不同取向拉伸屈服强度的预测方法，主要步骤为建立屈服强度分布方程模型，通过测试任意两个取向的屈服强度，计算屈服强度在屈服空间中的分布方程，进一步计算得到屈服强度随加载方向的变化，对屈服强度进行预测。本发明能够通过两次单轴拉伸实验得到屈服强度分布方程，并通过进一步计算得到沿棒材不同取向进行单轴拉伸时的屈服强度，能够实现对具有强基面织构的镁合金挤压棒材的屈服强度的准确预测。

技术领域

本发明涉及镁合金塑性变形技术领域，尤其涉及一种镁合金挤压棒材不同取向拉伸屈服强度的预测方法。

背景技术

镁合金是最轻的金属结构材料，具有密度小、比强度和比刚度高、导热性好、抗震减震能力强等优异的性能，被广泛应用于轨道交通、电子信息领域。但是，镁合金具有密排六方结构，轴比是1.623，在变形的过程中基面滑移非常容易开动，导致镁合金容易形成基面织构。织构的形成导致沿着镁合金具有强烈的力学性能各向异性，对其加工成形具有重要的影响。

镁合金挤压棒材一般具有基面丝织构，晶粒的基面平行于棒材的挤压方向。沿着镁合金挤压棒材不同方向加载时，其变形机制均有很大的差异，例如，沿着镁合金挤压棒材的挤压方向拉伸时，主要的变形机制是柱面滑移，而沿着挤压棒材的横向拉伸时，主要的变形机制是基面滑移和拉伸孪生。由于这些变形机制具有不同的临界分切应力和不同的协调塑性变形的能力，这导致沿着镁合金挤压棒材不同取向加载时，表现出不同的屈服行为和加工硬化行为，即具有很强的各向异性。

各向异性会导致镁合金棒材在加工过程中产生不均匀的塑性变形，容易导致工件开裂，不利于镁合金的塑性成形，是限制镁合金推广应用的关键问题之一。因此，研究镁合金棒材各向异性问题，提出一种预测镁合金挤压棒材各取向屈服强度的方法，准确预测镁合金棒材不同取向的屈服强度对镁合金的推广应用具有重要的意义。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种镁合金挤压棒材不同取向拉伸屈服强度的预测方法，能够准确预测出沿着镁合金挤压棒材不同取向进行单轴拉伸时的屈服强度。

技术方案：本发明所公开的镁合金挤压棒材不同取向拉伸屈服强度的预测方法，包括以下步骤：

S1、建立镁合金棒材不同取向拉伸屈服强度在屈服坐标空间中的分布方程模型，即屈服强度分布方程模型；

S2、沿着镁合金挤压棒材任意两个方向测试其单轴拉伸性能，得到两组拉伸屈服强度值；

S3、根据屈服强度值以及加载方向与棒材横向之间的夹角θ计算该取向屈服强度在屈服坐标空间中的坐标(x，y)；

S4、将两个屈服强度的坐标值带入屈服强度分布方程模型，得到该镁合金棒材不同取向拉伸屈服强度在屈服坐标空间的分布方程；

S5、根据不同取向拉伸屈服强度在屈服坐标空间的分布方程计算沿任意取向加载时的屈服强度σ_T；

S6、根据不同取向拉伸屈服强度在屈服坐标空间的分布方程计算加载方向与棒材横向之间的夹角θ；

S7、根据计算得到的沿任意取向加载时的屈服强度以及加载方向与棒材横向之间的夹角的对应关系，绘制屈服强度随θ角的变化曲线，通过该变化曲线即可对沿镁合金挤压棒材任意取向的拉伸屈服强度进行预测。

进一步的，S1具体为：

S1-1、沿着镁合金挤压棒材不同取向测试其单轴拉伸性能；

S1-2、根据拉伸应力应变曲线获得不同取向样品的拉伸屈服强度；

S1-3、计算各取向样品的拉伸屈服强度在屈服坐标空间中的坐标，并将拉伸屈服强度画到坐标系中；

S1-4、根据拉伸屈服强度在屈服强度坐标空间中的分布进行拟合，得到屈服强度分布方程模型。