純鎂室溫包套等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形機理及組織性能演變.pdf

1、近年來，等通道轉(zhuǎn)角擠壓(ECAP)作為實現(xiàn)金屬材料晶粒細(xì)化、超細(xì)化甚至納米化的一種有效手段，被廣泛應(yīng)用于鎂及鎂合金的組織細(xì)化和性能強化。然而，鎂及鎂合金的 ECAP擠壓大多在200℃及以上溫度進行，晶粒細(xì)化程度有限。因此，本文采用包套處理對試樣進行擠壓，解決了試樣開裂問題，實現(xiàn)了大塊金屬純鎂的室溫 ECAP擠壓，進而對純鎂室溫包套ECAP擠壓的微觀變形機理及組織性能演變規(guī)律開展了深入地研究。
　　本文利用經(jīng)過一定退火處理的鑄態(tài)純鎂

2、沿BC路徑進行了室溫1道次及多道次包套ECAP擠壓，成功得到了完好的擠壓態(tài)試樣，并對1道次擠壓后的試樣進行了不同條件下的退火處理，通過掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)觀察了擠壓態(tài)及各退火態(tài)試樣的組織特征，又對鑄態(tài)純鎂及各道次擠壓態(tài)純鎂進行了室溫拉伸測試，研究了純鎂在室溫1道次包套ECAP擠壓變形過程中的變形機理及擠壓態(tài)純鎂的組織穩(wěn)定性，同時研究了擠壓道次對純鎂組織和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：
　?。?）室溫1

3、道次擠壓態(tài)純鎂的顯微組織中既有起始沒有被細(xì)化的粗晶又有細(xì)小的動態(tài)再結(jié)晶(DRX)晶粒，表現(xiàn)出很顯著的不均勻性。此外，純鎂在室溫包套 ECAP擠壓過程中發(fā)生著孿生變形，形成了許多{1012}拉伸孿晶，并且在初生孿晶內(nèi)部還產(chǎn)生了少量的二次孿生。在純鎂1道次室溫包套 ECAP擠壓過程中，純鎂在模具拐角處發(fā)生強烈地剪切變形，產(chǎn)生了強烈的與擠壓方向(ED)成一定角度的基面織構(gòu)，非基面滑移也有一定程度地開動?；坪蛯\生的相互協(xié)調(diào)作用使得純鎂成功地實

4、現(xiàn)室溫下的 ECAP擠壓。
　?。?）擠壓態(tài)純鎂退火處理之后，由于靜態(tài)再結(jié)晶(SRX)及晶粒長大，小角度晶界(LAGB)晶粒所占比例迅速下降，大角度晶界(HAGB)晶粒數(shù)量則不斷增加，從而使得晶粒的分布變得均勻。此外，退火時間的增加會不斷消除 ECAP擠壓過程中產(chǎn)生的{1012}拉伸孿晶。退火后的晶粒雖然發(fā)生正常長大，但是具有基面織構(gòu)取向的晶粒更容易長大。隨著退火時間和溫度的增加，晶粒的（0002）基面織構(gòu)強度不斷增加。
　

5、?。?）室溫多道次包套ECAP擠壓能明顯細(xì)化純鎂基體組織，1道次擠壓后的組織很不均勻性，并且在顯微組織中存在大量拉伸孿晶。隨著擠壓道次的增加，晶粒逐漸細(xì)化，DRX晶粒的數(shù)量不斷增加，拉伸孿晶的數(shù)量迅速減少，擠壓4道次之后出現(xiàn)了比較均勻的等軸晶組織，平均晶粒尺寸到達4?m左右。此外，在室溫多道次包套ECAP擠壓過程中，隨著擠壓道次的增加，純鎂基面織構(gòu)強度降低，不斷弱化；LAGB晶粒數(shù)量不斷減少，而HAGB晶粒則不斷增多；晶粒的基面滑移系的