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不超過2kg/mm2。由以上之應力應變曲線可以推估AZ31B-O 在室溫 下無明顯的方向性。
圖 4.3 和圖 4.4 為 AZ31B-O 薄板片各角度之試片在 2500C 下分別 以6mm/min 和 30mm/min 的夾頭速率進行拉伸之工程應力-應變曲 線，係以不同方向為變數繪圖。在較高夾頭速率下(30mm/min)的應力 -應變曲線與在室溫的結果大致一致，平行軋延方向延展性最佳，垂 直軋延方向的抗拉強度值最大，但各方向間的差異性不大。比較不同 的是在低夾頭速率(6mm/min)進行拉伸時，本來在與軋延方向垂直之 試片均是有較差之延展性，但結果不然，這次在低夾頭速率(6mm/min) 下，有著較優於另外兩個方向的延展性，且抗拉強度仍為最佳。
由以上的結果可知，若以沿軋延方向來探討拉伸結果，可能不會 有太大的差異，可能是因為材料為經過熱處理之O 材，使其方向性 的差異無法明顯地彰顯出來。
4-1.2 以應變速率來探討拉伸結果
圖 4.5 至圖 4.7 為 AZ31B-O 薄板片各角度之試片在室溫下分別以 6mm/min 和 30mm/min 的夾頭速率進行試驗，其工程應力-應變曲線 圖係以不同應變速率為變數繪之。結果顯示AZ31B-O 薄板片隨著夾 頭速率的增加，其延展性小幅度的降低，在夾頭速率6mm/min 下各
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方向之延伸率約為20%~22%，而在夾頭速率 30mm/min 下延展性則 為17%~19%，降低的幅度並不大。值得一提的是在較高夾頭速率下 進行拉伸，相較於較低的應變速率並無明顯更優異的加工硬化效應，
且抗拉強度也相去無幾(1 kg/mm2~2kg/mm2)，但值得一提的是，這是 在夾頭速率差了5 倍之下的結果，這顯示著 AZ31B-O 在室溫下可藉 由提高應變速率來增加產能。
圖 4.8 至圖 4.10 為 AZ31B-O 材薄板片各角度之試片在 250℃下 分別以6mm/min 和 30mm/min 的夾頭速率進行試驗，其工程應力-應 變曲線圖係以不同夾頭速率為變數繪之。而AZ31B-O 材薄板片在高 溫下隨著夾頭速率的增加，其在與軋延方向呈00與 450方向之試片竟 反而有增加的現象，與室溫的結果不太一樣，這可能是在高溫下拉 伸，溫度的效應反而大於應變速率的效應所致。另一方面，由圖4.8 至圖4.10 可以很明顯地看出應變速率的增加使材料有明顯的加工硬 化的現象產生。在前面部分的論文中並沒有特別提到加工硬化效應，
是因其在室溫中本來就有加工硬化的出現，然而在高溫中以夾頭變速 率拉伸，可由圖4.3 得知沒有加工硬化的效應發生，加工硬化不佳代 表著薄板片容易在成形時因局部頸縮的情況下造成破裂，應力-應變 曲線在過降伏點之後均呈現一路下滑之趨勢，但由圖4.4 可得知在高 夾頭速率下進行拉伸，試片仍是有加工硬化的現象，且強度比低夾頭
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速率下還高，由此可知，在高溫下提升應變速率應是一較好的選擇。
以上由拉伸時之應變速率來探討，若不探討成形性只針對機械性 質來說，可發現不論是在高溫或在室溫中，提升AZ31B-O 拉伸時之 應變速率皆有不錯的效果，尤其是在高溫中。這算是一很重要的結 果，畢竟在業界在乎的就是產能，而應變速率又與產能有非常直接的 相關，利用提高應變速率來使生產速度大大的增加。
4-1.3 以溫度來探討拉伸結果
圖 4.11 至圖 4.16 為 AZ31B-O 材薄板片各角度之試片在室溫和 250℃下分別以 6mm/min 和 30mm/min 的拉伸速率進行試驗，其工程 應力-應變曲線圖係以不同溫度為變數繪之。
顯而易見的，AZ31B-O 隨著溫度的增加，其抗拉強度亦隨之降 低。在室溫時，AZ31B-O 之抗拉強度約 24~26kg/mm2，但在250℃時，
抗拉強度僅6~10kg/mm2，為室溫的 1/3，由此可知 AZ31B-O 不適合 在高溫環境下使用，因其較差的抗拉強度，尤其鎂合金是一種結構用 金屬，若在高溫下使用可能有一定的危險性存在。但AZ31B-O 在室 溫時之延展性約為20%，在室溫下拉伸 AZ31B-O 薄板片顯現出中等 的延伸率，這也代表著AZ31B-O 沒有在引伸(deep drawing)的製程中 佔到優勢，但在2500C 下時延展性成長到約為 2 倍的 40%，所以也有
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可能可以藉由在高溫來提高其成形性，須由後續的成型極限的實驗來 驗證。
42 成形性參數
本研究所介紹的成形性參數主要是有加工硬化指數(n)、塑性應 變率(r、為材料寬度的應變和厚度的應變之比值)也代表著材料抵抗變 薄的能力、正向異向性或是稱為平均塑性應變率(r)和平面異向性(Δr) 可由 r 值計算得出，而 n 值可由材料之真應力-應變曲線過降伏點後 之斜率求得，合金的 n 值愈高會有愈高的伸張力[39，40]。
表 4.5 至表 4.7 顯示出了在各種溫度時和不同夾頭速率下的成形 性參數。r值可以影響極限深抽率(LDR) [41]。極限深抽率是胚料可 以深抽至最大且不會破裂的前提下，胚料的直徑和沖頭直徑的比值。
若是板片的r值愈大，則表示著材料有愈好的深抽性。而材料的Δr 值 則是影響突耳率(earing)，而突耳是不良的現象，因為突耳的部分需 要裁切而成為廢料。
然而材料的成形性並不是可輕易單單由成形性參數來決定，輔以 一些基本的材料機械性質如材料的延伸率、降伏強度和抗拉強度等 等，或許能協助判斷材料是否會有好的成型性。
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4-2.1 室溫中低應變速率之成形性參數
在室溫中且夾頭速率為 6mm/min 時，材料的加工硬化指數沿軋 延方向 900為最小，00最大。其平均之加工硬化指數為 0.206，一般 的加工硬化指數指出 AZ31B-O 在室溫低應變速率時伸張性較差。儘 管 AZ31B-O 在室溫低應變速率時的r值達到 2.24，但因為其中等的 延展性使它沒有很好的深抽性。平面異向性(Δr)也存在著較大的負值 達到-0.24，大的負Δr 值也指出 AZ31B-O 在進行深抽時會有高的突耳
率。以上結果顯示 AZ31B-O 在室溫低應變速率下的 n 值僅有 0.206 其具有較一般的伸張力，並不特別突出。
4-2.2 室溫中高應變速率之成形性參數
在室溫中且夾頭速率為30mm/min 時，材料的加工硬化指數沿軋 延方向900為最小，00最大，與低應變速率時略有差異。其平均之加 工硬化指數為0.231，稍佳的加工硬化指數顯示 AZ31B-O 在室溫高應 變速率時可能具有較佳的伸張性。雖然 AZ31B-O 在室溫高應變速率 時的r值達到1.81，但因為其中等的延展性使它沒有很好的深抽性。
平面異向性(Δr)也存在著較大的負值達到 0.199，大的負Δr 值也指出 AZ31B-O 在進行深抽時會有高的突耳率。總和來說 AZ31B-O 的 n 值
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雖有 0.231，但受限於延展性，指出其較一般的伸張力，與低應變速 率時結果差異不大。
由成形性參數如加工硬化指數和平面異向性指出 AZ31B-O 在室 溫 下 沒 有 好 的 深 抽 性 和 一 般 的 伸 張 力 ， 而 中 等 的 延 展 性 也 使 AZ31B-O 沒有在深抽中較具優勢。
4-2.3 高溫中低應變速率之成形性參數
在 2500C 中且夾頭速率為 6mm/min 時，材料的加工硬化指數沿 軋延方向900為最小，00最大。因為高溫的緣故，其平均加工硬化指 數為0.066，相當差的加工硬化指數指出 AZ31B-O 在 2500C 低應變速 率時可能不會有非常好的伸張性，雖然有著不錯的延展性。雖然 AZ31B-O 在 2500C 低應變速率時的r值達到1.27，但因為其延展性使 它可能有不錯的深抽性。平面異向性(Δr)也存在著稍大的負值達到 -0.151，大的負Δr 值也指出 AZ31B-O 在進行深抽時會有一定的突耳 率。AZ31B-O 的 n 值僅有 0.066 指出其較差伸張力，但可能有不錯的 伸抽性。
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4-2.4 高溫中高應變速率之成形性參數
在 2500C 中且夾頭速率為 30mm/min 時，材料的加工硬化指數沿 軋延方向 900為最小，00最大。其平均之加工硬化指數為 0.131，相 較於低應變速率，已經算是有所改善。加工硬化指數指出 AZ31B-O 在2500C 高應變速率時可能不會有非常好的伸張性，雖然有著不錯的 延展性。AZ31B-O 在 2500C 高應變速率時的r值達到 1.42，但因為其 延展性使它可能有不錯的深抽性。平面異向性(Δr)為一不錯的值 -0.051，小的Δr 值也指出 AZ31B-O 在進行深抽時突耳的現象能獲得 相當的改善。
表六也顯示出Δr 值隨著溫度增高而減少，但只有在高溫且高應 變速率下才達到不錯的數值。
整體來說，AZ31B-O 在室溫中雖有著不錯的r值和 n 值，但最後
還是受限於其本身的延展性，在伸張性和深抽中都無法有很好的表 現。而在高溫中，雖有著不錯的延展性，但偏低的n 值使其很有可能 在成形時造成材料變薄導致破裂，目前看來，提升材料在高溫成形時 的應變速率應可獲得改善。
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43 成形極限試驗
圖 4.33 至圖 4.48 為 AZ31B-O 依平行方向裁切和依垂直方向裁切 在不同溫度和夾頭速率下進行沖壓之試片外觀圖。圖4.17 至圖 4.24 為AZ31B-O 依平行方向裁切和依垂直方向裁切在不同溫度和夾頭速 率下進行沖壓所繪製出的成型極限圖。以下為結果:
1. 在室溫平行軋延方向以低夾頭速率(6mm/min)進行沖壓，在雙 軸向拉伸區之極限主應變約為4.6%，極限次應變約為
10.8%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 11.8%，極限次 應變約為17.5%。
2. 在室溫平行軋延方向以高夾頭速率(30mm/min) 進行沖壓，在 雙軸向拉伸區之極限主應變約為9%，極限次應變約為 11%。
在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 18%，極限次應變約為 17%。
3. 在室溫垂直軋延方向以低夾頭速率(6mm/min) 進行沖壓，在 雙軸向拉伸區之極限主應變約為11%，極限次應變約為 16%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 19%，極限次應變 約為17%。
4. 在室溫垂直軋延方向以高夾頭速率(30mm/min) 進行沖壓，在 雙軸向拉伸區之極限主應變約為20%，極限次應變約為
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20%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 25%，極限次應變 約為20%。
5. 在 250℃平行軋延方向以低夾頭速率(6mm/min) 進行沖壓，
在雙軸向拉伸區之極限主應變約為30.6%，極限次應變約為 22.4%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 37.5%，極限次 應變約為21.2%。
6. 在 250℃平行軋延方向以高夾頭速率(30mm/min) 進行沖壓，
在雙軸向拉伸區之極限主應變約為37-1%，極限次應變約為 27.2%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 61.9%，極限次 應變約為28.6%。
7. 在 250℃垂直軋延方向以低夾頭速率(6mm/min) 進行沖壓，
在雙軸向拉伸區之極限主應變約為24.5%，極限次應變約為 21%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 34.8%，極限次應 變約為25.6%。
8. 在 250℃垂直軋延方向以高夾頭速率(30mm/min) 進行沖壓，
在雙軸向拉伸區之極限主應變約為39.1%，極限次應變約為 30.6%。在拉伸-壓縮區域之極限主應變約為 67.8%，極限次 應變約為30%。
由於之前提過試片之方向性不明顯，所以只做溫度和應變速率的探