AZ31鎂合金變形孿生的研究.pdf

1、鎂合金作為最輕的工程結(jié)構(gòu)材料，已經(jīng)得到了越來越多的運(yùn)用，但是由于其原子排列是HCP結(jié)構(gòu)，在室溫下塑性變形的滑移系比較少，不能充分滿足其塑性變形要求，從而大大的限制了其發(fā)展運(yùn)用。孿生作為其在室溫下的重要的變形機(jī)制，對(duì)于鎂合金的滑移系的激活具有重要意義。孿生的研究對(duì)鎂合金塑性加工具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)商用熱軋AZ31鎂合金室溫下的單向的動(dòng)態(tài)塑性變形（DPD）處理，研究應(yīng)變量、晶粒取向、應(yīng)變速率等對(duì)孿生過程的影響。實(shí)驗(yàn)表

2、明，孿生是商用熱軋AZ31鎂合金在室溫下快速塑性變形（5×102/s）的主要變形模式。當(dāng)壓縮變形方向垂直于C軸時(shí)，組織中主要形成{1012}拉伸孿晶。而隨著變形量的增加，孿晶體積分?jǐn)?shù)也在逐漸增加，孿晶界量卻是先增加而后較少的，當(dāng)變形量為4.3％孿晶界量達(dá)到最大值，而后孿晶界量逐漸減少，但孿晶層片厚度卻隨著變形量的增加而增大，這主要由于{1012}拉伸孿晶隨著變形量的增加而逐漸合并長大。{1012}拉伸孿晶孿晶變體在長大過程中可能發(fā)生相遇

3、而產(chǎn)生孿晶交叉，從而構(gòu)成60°<1010>的界面關(guān)系，變形量的增加會(huì)使這種界面關(guān)系越來越多。
　　當(dāng)變形量一定時(shí)，如變形量為6.3％，隨著壓縮變形方向的改變，試樣孿生模式也將發(fā)生改變。隨著壓縮變形方向和C軸夾角的增大，組織中{1012}拉伸孿晶量也是逐漸增加的，當(dāng)其夾角為0°時(shí)變形方式主要通過滑移來實(shí)現(xiàn)，組織中幾乎沒有{1012}拉伸孿晶，而晶粒含有少量{1011}-{1012}二次孿晶及少量{1011}壓縮孿晶，而其隨著夾角增大

4、而減少。當(dāng)壓縮方向垂直于C軸時(shí)，{1012}孿生成為主要變形模式，但變形量增加也會(huì)啟動(dòng)更多的滑移。壓縮方向與C軸夾角為30°和60°為其過渡階段，孿生和滑移共同構(gòu)成其塑性變形機(jī)制。動(dòng)態(tài)塑性變形后組織中產(chǎn)生大量的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，拉伸試驗(yàn)表明，其屈服強(qiáng)度較動(dòng)態(tài)塑性變形前有所提高，延伸率有一定降低，這主要是由于位錯(cuò)對(duì)孿生的阻礙作用引起。
　　通過對(duì)壓縮方向垂直于C軸試樣的不同變形量試樣的TEM圖像分析，研究了孿晶形貌、孿生模式等信息，通過對(duì)