低溫多向壓縮變形AZ31鎂合金及其退火行為研究.pdf

1、細(xì)化晶粒不僅能夠提高鎂合金的強(qiáng)度,而且能顯著改善各晶粒間的協(xié)調(diào)變形能力,提高變形的均勻性及材料的塑性。但常規(guī)的變形方法存在一定局限性,即變形必須在中高溫下進(jìn)行,容易導(dǎo)致晶粒動態(tài)再結(jié)晶長大粗化從而使晶粒細(xì)化效果有限。另一方面,hcp結(jié)構(gòu)的鎂合金在變形過程中極易形成強(qiáng)烈的{0001}基面織構(gòu),這種變形織構(gòu)一般很難通過再結(jié)晶退火來消除,對材料的力學(xué)和加工性能產(chǎn)生重大影響。因此,如何細(xì)化組織和改善各向異性已成為鎂合金研究的重要方向之一,而降低變

2、形溫度,發(fā)展新的塑性加工和織構(gòu)控制技術(shù)將是今后的研究方向。
　　 本文在室溫和423K條件下對AZ31鎂合金擠壓材進(jìn)行多向壓縮變形,采用硬度,力學(xué)拉伸測試,金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和EBSD分析等手段,對多向壓縮變形和退火過程中鎂合金的組織和力學(xué)性能演化進(jìn)行研究。在累積壓縮變形較少時(shí),AZ31鎂合金變形主要以{1012}孿生為主;隨著累積變形量的增加,壓縮孿晶則開始大量出現(xiàn),孿晶分割細(xì)化原始晶粒

3、,超細(xì)晶粒組織開始從壓縮孿晶密集處和孿晶界交叉點(diǎn)上產(chǎn)生;細(xì)晶區(qū)面積隨著累積變形量的增加而逐漸擴(kuò)大,最終將整個(gè)原始組織細(xì)化。相同累積變形量條件下,道次變形量在0.03-0.05之間取值越大細(xì)化效果越好:300-423K范圍內(nèi)變形溫度越低,越有利于拉伸孿晶的產(chǎn)生,越高則能促進(jìn)壓縮孿晶的產(chǎn)生。
　　 多向壓縮累積變形量高于0.8后其強(qiáng)度對拉伸溫度很敏感,多向壓縮變形鎂合金(△ε=0.05,Σε=1.55)523K溫拉伸延伸率可高達(dá)10

4、7％,473K溫拉伸速度低至3×10-5s-1時(shí)鎂合金的延伸率也可提高至63％。
　　 多向壓縮變形能使原始擠壓材中的基面織構(gòu)明顯弱化,有效改善鎂合金的各向異性。其退火以連續(xù)再結(jié)晶為主,基本不改變原變形組織的取向關(guān)系。退火溫度對壓縮孿晶取向比例和拉伸孿晶取向的晶粒尺寸影響較小,但退火溫度的升高能引起拉伸孿晶取向比例的下降。退火時(shí)拉伸孿晶對再結(jié)晶晶粒的長大有抑制作用,室溫多向壓縮變形鎂合金(△ε=0.05,∑ε=1.55)退火后可