AZ31鎂合金塑性變形過程中孿生的研究.pdf

1、鎂及其大多數(shù)合金是HCP結(jié)構(gòu)，室溫下滑移系比較少，不能充分滿足變形的需要，大大限制了其的發(fā)展應(yīng)用，孿生作為鎂合金室溫下的主要變形機(jī)制之一，可以通過調(diào)節(jié)晶粒取向激發(fā)更多新的滑移和孿生，從而獲得大的變形。因此，致力于鎂合金室溫下孿生行為的研究，對(duì)于提高鎂合金的塑性變形能力具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。
　　 本課題通過室溫DPD壓縮、室溫拉伸等試驗(yàn)，并結(jié)合晶相觀察、EBSD、TEM等分析手段，系統(tǒng)的探討了變形量、晶粒取向、應(yīng)變速率及預(yù)變性等工

2、藝條件對(duì)鎂合金塑性變形過程中孿生的影響，并利用Matlab軟件確定出了變形過程中形成的孿生面類型。主要研究內(nèi)容及其結(jié)果如下：
　　 ①通過AZ31鎂合金室溫下單向壓縮及單向拉伸試驗(yàn)，探討了應(yīng)變量、晶粒取向、應(yīng)變速率、預(yù)變性對(duì)孿生的影響，結(jié)果表明，90°樣品在室溫下以500/s的高應(yīng)變速率單向壓縮時(shí)，{1012}孿生是主要的孿生模式，{1012}孿晶在變形初期就大量形成，協(xié)調(diào)變形能力比較強(qiáng)，隨著應(yīng)變量的增大，{1012}孿晶體積分

3、數(shù)逐漸增多，相反，孿晶界的密度卻逐漸減少，當(dāng)應(yīng)變量達(dá)到一定程度時(shí)，晶粒內(nèi)開始出現(xiàn)兩種不同對(duì)的{1012}孿生變體相遇的情況，它們構(gòu)成了60°<1010>的界面關(guān)系，而且隨著變形量的進(jìn)一步增大，這種類型的界面關(guān)系越來越多；在應(yīng)變量一定時(shí)，不同晶粒取向的樣品室溫下單向壓縮后，表現(xiàn)出的孿生行為差異很大。0°樣品的變形方式以滑移為主，晶粒內(nèi)有少量的{1011}-{1012}二次孿晶生成，90°樣品的變形方式以{1012}孿生為主，晶粒內(nèi)形成了大

4、量的{1012}孿晶，30°和60°樣品屬于過渡階段類型，組織和性能介于0°和90°之間。從0°到90°的過渡，完成了滑移向?qū)\生的轉(zhuǎn)變；0°樣品室溫下單向拉伸時(shí)，{1012}孿生為主導(dǎo)變形方式，孿生對(duì)應(yīng)變速率敏感性比較高，應(yīng)變速率的增大會(huì)增加孿生發(fā)生的傾向性，隨著應(yīng)變速率的增大，0°樣品的屈服強(qiáng)度和延伸率逐漸減小，抗拉強(qiáng)度變化不大。90°樣品室溫下單向拉伸時(shí)，滑移為主導(dǎo)變形方式，隨著應(yīng)變速率的增大，90°樣品的延伸率逐漸減小，抗拉強(qiáng)度變

5、化不大；DPD6％后，組織內(nèi)由于形成了較高密度的位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)，后續(xù)拉伸過程中，位錯(cuò)對(duì)孿生的阻礙效應(yīng)比較大，表現(xiàn)出0°樣品的屈服強(qiáng)度較DPD前都有所增加，而延伸率則有所減小。
　　 ②通過90°樣品室溫下DPD不同應(yīng)變量時(shí)的TEM圖像分析，探討了孿晶的組織形態(tài)和孿生面的類型，研究表明，{1012}孿晶呈典型的凸透鏡狀，孿晶界附近位錯(cuò)密度比較高，孿晶片層尺寸隨著應(yīng)變量的增加逐漸增大。通過對(duì)孿晶衍射譜的標(biāo)定分析，最終得到的孿生面類型有(