高能電脈沖處理細(xì)化AZ31鎂合金機(jī)制及其組織和性能的研究.pdf

1、在當(dāng)前日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)背景下，人類社會對新能源新材料的需求日益旺盛，而鎂及鎂合金因?yàn)槠鋬α控S富且擁有諸如密度低、比強(qiáng)度高、易于回收等優(yōu)點(diǎn)而備受矚目。目前，鎂合金的廣泛應(yīng)用仍舊受限于其較低的力學(xué)性能，因?yàn)榧?xì)晶強(qiáng)化是一種有效的同時(shí)提高合金強(qiáng)度與塑性的強(qiáng)化方法，故而廣泛應(yīng)用于鎂合金強(qiáng)化中。由于以熱處理為代表的獲得細(xì)晶組織的方法通常都在較高溫度下進(jìn)行，并且會導(dǎo)致再結(jié)晶晶粒的長大而導(dǎo)致材料強(qiáng)度與塑性的下降。因此本文以AZ31鎂合金為研究對象，通

2、過使用脈沖電源產(chǎn)生的高電流密度低占空比電脈沖促進(jìn)了變形AZ31鎂合金內(nèi)部的再結(jié)晶并獲得了細(xì)晶組織。
　　本文研究了高能電脈沖處理對經(jīng)過多道次軋制變形AZ31鎂合金組織演化與力學(xué)性能的影響。通過使用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子被散射衍射(EBSD)等分析測試手段對不同參數(shù)脈沖處理進(jìn)行了對比分析，研究了電脈沖的熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)的作用，揭示了電脈沖促進(jìn)再結(jié)晶的作用機(jī)理。
　　研究結(jié)果顯示，電脈沖處理加速了變形

3、AZ31鎂合金內(nèi)部的再結(jié)晶過程并細(xì)化了其顯微組織。經(jīng)過脈寬為20μs、電流密度3.508×109 A/m2、占空比為0.002的電脈沖處理320s后，在電脈沖的作用下變形AZ31鎂合金在359K下發(fā)生再結(jié)晶。合金的平均晶粒尺寸由72μm降低至2μm，其抗拉強(qiáng)度較處理前提升85％，達(dá)到295 MPa，延伸率增大到20％。
　　通過本文的研究還指出，高電流密度低占空比電脈沖對變形AZ31鎂合金的顯微組織有明顯的細(xì)化作用。電脈沖對金屬試