AZ31鎂合金低溫力學(xué)行為各向異性研究.pdf

1、AZ31鎂合金是國(guó)內(nèi)外普遍應(yīng)用的一種高性能變形鎂合金，深入探討該合金的低溫力學(xué)特性有助于進(jìn)一步擴(kuò)展其工程應(yīng)用范圍。本文采用低溫單軸拉伸、低溫單軸壓縮實(shí)驗(yàn)技術(shù)和金相顯微分析、掃描電鏡分析（SEM）以及X射線衍射（XRD）等測(cè)試分析技術(shù)，在室溫（RT）至液氮（77K）溫度范圍內(nèi)，對(duì)AZ31鎂合金軋制板材、擠壓棒材和退火棒材的力學(xué)行為各向異性進(jìn)行了研究。
　　軋制板材沿不同取向的拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，室溫至液氮溫度范圍內(nèi)，AZ31鎂合金存在

2、拉伸各向異性現(xiàn)象。隨拉伸溫度下降，合金的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度上升，延伸率下降；RD方向的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度分別從RT的282MPa和170MPa增至77K的399MPa和264MPa，延伸率卻由16％降至5%；TD方向的抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度分別從室溫的276MPa和163MPa增至77K的346MPa和240MPa，而延伸率由RT的19%降至77K的3%。同一溫度下，AZ31鎂合金板材沿RD方向的強(qiáng)度高于TD方向，而TD方向的延伸率僅在室溫

3、高于RD方向。斷口掃描觀察結(jié)果表明，隨溫度下降，AZ31鎂合金板材沿RD和TD方向拉伸斷裂模式均由韌窩為主的塑性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g脆混合斷裂。RD和TD方向變形組織的金相觀察結(jié)果顯示，拉伸斷口附近形變孿晶的數(shù)量隨著拉伸溫度的下降而減少。
　　擠壓棒材沿不同取向的壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明，RT至77K范圍內(nèi)，AZ31鎂合金棒材存在壓縮各向異性現(xiàn)象。隨壓縮溫度下降，合金的抗壓強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度上升，而壓縮斷裂應(yīng)變變化不大；擠壓方向的抗壓強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度分

4、別由室溫的418MPa和100MPa上升至77K的538MPa和124MPa，徑向的抗壓強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度由室溫的321MPa和89MPa增加至液氮時(shí)476MPa和125MPa。同一溫度下，AZ31鎂合金棒材沿?cái)D壓方向的強(qiáng)度高于徑向，而壓斷應(yīng)變則低于法向。沿兩個(gè)方向的變形組織金相觀察結(jié)果顯示，隨壓縮溫度下降，AZ31鎂合金棒材壓斷試樣中形變孿晶數(shù)量減少，晶粒碎化程度增加。
　　退火棒材沿?cái)D壓方向的單軸拉伸與單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明，與原始