AZ31鎂合金退火軋制組織和織構(gòu)的研究.pdf

1、鎂合金是現(xiàn)代工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高，抗震、減震能力強(qiáng)，耐磨性、導(dǎo)熱性、電磁屏蔽效果優(yōu)異等性能。鎂合金材料主要分為鑄造鎂合金與變形鎂合金兩大類。與鑄造鎂合金相比，變形鎂合金成形后，組織均勻、晶粒細(xì)化，其力學(xué)性能優(yōu)于鑄造鎂合金，成為21世紀(jì)最具發(fā)展前途的金屬材料。但是，鎂合金在塑性變形時(shí)因強(qiáng)烈的變形織構(gòu)產(chǎn)生各向異性，在很大程度上影響了變形鎂合金的再加工及應(yīng)用。
　　 本文以AZ31鎂合金鑄造棒、擠

2、出板為原材料，進(jìn)行擠壓變形、熱軋和退火實(shí)驗(yàn)。以織構(gòu)研究為主線，通過取向分布函數(shù)(ODF)分析、光鏡和電鏡的組織觀測，系統(tǒng)地研究退火、軋制下的AZ31變形鎂合金組織和織構(gòu)的變化規(guī)律。為改進(jìn)變形鎂合金的應(yīng)用和加工性能，提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 對AZ31鎂合金原始鑄造棒進(jìn)行熱擠壓實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)擠壓比為λ=2.04、擠壓溫度為258℃時(shí)，擠壓樣品中生成的新晶粒平均尺寸為2μm，再結(jié)晶新晶粒細(xì)化的效果最好，同時(shí)有細(xì)小的α(Mg)、β(M

3、g17Al12)和 MnAl相析出。初始強(qiáng)點(diǎn)織構(gòu)向{01 0}<10 7>面聚集，形成典型的{01 0}纖維織構(gòu)。{01 0}面織構(gòu)強(qiáng)度在二次擠壓后，由1.26增加到13.48。
　　 擠壓棒的退火實(shí)驗(yàn)表明，擠壓棒退火的理想條件是，溫度在250℃到300℃的范圍內(nèi)保溫40min。退火過程中，{01 0}和{06 1}面初始變形織構(gòu)的強(qiáng)度首先減弱，隨著退火溫度的升高，初始織構(gòu)組分強(qiáng)度值逐漸減小，再結(jié)晶織構(gòu)組分{ 1 0}<0.70

4、 0>和{ 1 0}<0.60 0.6>逐漸增強(qiáng)，退火溫度達(dá)到300℃時(shí)，取向密度值最大。在300℃下退火40min，平均晶粒尺寸最為細(xì)小，組織較均勻，主要織構(gòu)組分強(qiáng)度值最大。
　　 對加工成梯形的擠出板進(jìn)行高溫?zé)彳埡?，得到形變量分別為13[％]～65[％]的熱軋板。隨著形變量的增加，再結(jié)晶晶粒數(shù)量不斷增加，當(dāng)形變量達(dá)到65[％]時(shí)，再結(jié)晶晶粒的數(shù)量占到95[％]以上，主要織構(gòu)組分向{0001}＜1 00>面聚集，強(qiáng)度值達(dá)到最高