AZ31鎂合金動態(tài)塑性變形后的微觀組織及力學(xué)性能演變.pdf

1、鎂合金是目前應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,它具有密度小、比強(qiáng)度高、阻尼減震性能好、易回收等諸多優(yōu)點(diǎn),在航天航空、汽車等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。但由于鎂合金是密排六方結(jié)構(gòu)(HCP)的金屬,室溫下可啟動的滑移系少,塑性變形能力低,加工困難,極大的限制鎂合金大量應(yīng)用。本論文通過動態(tài)塑性變形(DPD)對具有強(qiáng)烈基面織構(gòu)的商業(yè)熱軋退火AZ31進(jìn)行變形,并應(yīng)用金相、電子背散射技術(shù)(EBSD)、X射線衍射儀(XRD)以及力學(xué)性能測試對DPD后的AZ31鎂合金的微

2、觀組織、織構(gòu)演變和力學(xué)性能進(jìn)行觀察和分析。本研究主要內(nèi)容包括：
　　①加載方向沿著樣品軋制方向(RD)的DPD使得AZ31樣品產(chǎn)生了大量的{10-12}拉伸孿生,隨著變形量的增加,孿生體積分?jǐn)?shù)先增加后減少,當(dāng)變形量達(dá)到5％時(shí),孿生體積分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值;同時(shí),DPD使得AZ31樣品的晶粒取向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),隨著變形量的增加,基面織構(gòu)逐漸減弱,當(dāng)變形量達(dá)到8％時(shí),基面織構(gòu)全部變成孿生織構(gòu);隨著動態(tài)塑性變形量的增加,孿晶片層片層間距逐漸減小。

3、
　?、贒PD變形后再沿樣品RD方向拉伸(以下稱為0°拉伸)過程中會發(fā)生退孿生現(xiàn)象,樣品孿生體積分?jǐn)?shù)由13％、35％和66％分別降為3％、2％和9％。拉伸前后的織構(gòu)也發(fā)生變化,拉伸后初始基面織構(gòu)由于退孿生現(xiàn)象的發(fā)生而得到恢復(fù);DPD變形后再樣品ND方向拉伸過程(以下稱為90°拉伸)中沒有發(fā)生退孿生現(xiàn)象,拉伸前后孿生體積分?jǐn)?shù)、樣品晶粒取向基本不變。
　?、蹖PD變形后的AZ31樣品進(jìn)行0°拉伸時(shí),由于發(fā)生退孿生現(xiàn)象,材料的屈

4、服強(qiáng)度急劇降低,同時(shí)DPD形成的{10-12}孿晶在退孿生過程中逐漸消失;對DPD變形后的AZ31樣品進(jìn)行90°拉伸時(shí),樣品強(qiáng)度隨著DPD變形量的增加而不斷增大,這可能是由于孿晶界阻礙位錯的滑移;對于DPD變形后的0°和90°拉伸試樣來說,材料的抗拉強(qiáng)度并沒有發(fā)生多大的變化,說明DPD對材料的抗拉強(qiáng)度影響較小。為了消除由于DPD引入的位錯纏結(jié)以及應(yīng)力集中等其他因素的影響,只分析孿生行為以及孿晶片層結(jié)構(gòu)對鎂合金的力學(xué)性能的影響,我們進(jìn)行了

5、去應(yīng)力退火處理。研究結(jié)果表明:
　　④對DPD去應(yīng)力退火后的AZ31鎂合金進(jìn)行0°拉伸時(shí),發(fā)現(xiàn)材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度隨著 DPD變形量的增加也不斷增大,后者甚至高達(dá)274Mpa,而且增大的幅度比沒有退火處理的樣品更加明顯,這是因?yàn)橥藢\生引起織構(gòu)的改變,使得軟取向轉(zhuǎn)變成硬取向,從而達(dá)到了織構(gòu)強(qiáng)化的作用;對DPD去應(yīng)力退火后的AZ31鎂合金進(jìn)行90°拉伸時(shí),發(fā)現(xiàn)材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度與沒有進(jìn)行DPD變形的熱軋退火板相比沒有多大的變