Modelowanie fizyczne właściwości mechanicznych i warunków kształtowania blach ze stopu AZ31

W pracy przedstawiono rezultaty modelowania właściwości mechanicznych blach cienkich ze stopu magnezu AZ31. Badania te są kontynuacją doświadczeń w zakresie sporządzania charakterystyk technologicznej plastyczności blach taśmowych ze stopów magnezu odlewanych między walcami w układach pionowych i poziomych, tzw. Metodą „twin roll casting”. W ramach wcześniejszych doświadczeń prowadzonych w Instytucie Technologii Metali Politechniki Śląskiej i we współpracy z Technical University - Freiberg Mining Academy (Germany) pozyskano półwyroby w postaci blach cienkich ze stopu AZ31. W celu dalszego przetwarzania wytworzonych blach niezbędnym stalo się zaprojektowanie optymalnych warunków ich przetwarzania np. metodami tłoczenia. Stąd podjęto prace modelowe nad zaprojektowaniem optymalnych warunków kształtowania tych blach. Przy zastosowaniu granicznych krzywych tłoczenia określono kompleksowo tłoczność blach ze stopu magnezu AZ31 w podwyższonej temperaturze. Z uwagi na niską odkształcalność magnezu w temperaturze otoczenia próby tłoczności wykonano w podgrzewanych matrycach w zakresie temperatury od 20°C do 350°C. Jako modelową próbę tłoczenia wybrano próbę miseczkowania stemplem o kołowym przekroju. W badaniach wykorzystano nowoczesny, cyfrowy analizator odkształceń lokalnych AutoGrid oraz metodę analizy obrazu odkształcanych siatek podziałowych. Oceniono ilościowy i jakościowy wpływ temperatury odkształcenia na efekty tłoczenia wyrobów ze stopu magnezu AZ31. Wykonano również badania profilometryczne dla oceny zaprojektowanych warunków kształtowania i jakości powierzchni wyrobów tłoczonych z magnezowych blach w podwyższonej temperaturze.

---

The paper presents the results of modeling mechanical properties of thin AZ31 magnesium alloy metal sheets. These studies are a continuation of experiences in presenting the characteristics of technological plasticity of strips made of magnesium alloy which have been cast between rolls in vertical and horizontal systems called 'twin-roll casting’. In the context of previous experiments conducted at the Institute of Material Technology of the Silesian University of Technology in cooperation with the Technical University - Bergakademie Freiberg (Germany), drawability of these strips at elevated temperatures has been comprehensively defined while using forming limit curves. Due to low formability of magnesium alloys at ambient temperature, formability tests - including cup forming tests presented in this paper - have been carried out in heated dies at temperature range of 20°C to 350°C. A modern AutoGrid digital local strain analyzer has been used in the examinations and the method of image analysis of deformed coordination nets has been applied. Quantitative and qualitative impact of deformation temperature upon the drawability effects of AZ31 magnesium alloys products have been evaluated. To assess designed forming conditions and surface quality of pressed products made of AZ31 alloy the profilometry tests was done.