基于織構(gòu)調(diào)控的Mg-Ce(Zn)合金擠壓及熱軋工藝優(yōu)化.pdf

1、本研究以Mg-2Zn-0.5Ce合金和Mg-0.5Ce合金為研究對象,分別采用常規(guī)軋制工藝、包套軋制工藝和反擠壓工藝對材料進行了不同程度的變形。采用了光學顯微鏡(OM),掃描電子顯微鏡(SEM)、電子背散射衍射(EBSD)研究合金變形前后顯微組織和織構(gòu)的演變,并對變形后的合金進行了室溫拉伸試驗,研究了變形程度、變形溫度、退火工藝對合金微觀組織、織構(gòu)演變和力學性能的影響。
　　本研究的主要目的是基于織構(gòu)調(diào)控的基礎(chǔ)上優(yōu)化合金的軋制參數(shù)

2、,開發(fā)出具有高成型性的鎂合金板材,在對反擠壓過程中微觀組織演變的研究基礎(chǔ)上探討Mg-Ce系稀土合金織構(gòu)弱化機理,取得了如下進展。
　　Mg-2Zn-0.5Ce合金在400℃常規(guī)軋制工藝條件下變形時,板材的微觀組織非常不均勻,再結(jié)晶程度低;隨著變形程度從38％增加到76%,再結(jié)晶程度增加,組織更加均勻。板材均表現(xiàn)出明顯的各向異性,450℃變形可獲得塑性更好的板材,其在45°方向延伸率為15.12%,而400℃的板材僅為9.83%。退

3、火處理可獲得組織均勻的材料,但織構(gòu)明顯強化。另外Mg-2Zn-0.5Ce合金板材經(jīng)常規(guī)軋制工藝,溫度為400℃和450℃的條件下變形時,板材發(fā)生邊裂,而且表面氧化嚴重,成型性能差。
　　采用鋁板包套軋制工藝可以避免軋制過程中溫度大幅度下降,鋁板包套軋制Mg-2Zn-0.5Ce合金時,軋制板材表面平整、具有金屬光澤、無明顯邊裂,板材成型性能好。由于包套鋁板的有效保溫作用,精確控制了合金成型溫度范圍,軋制后板材組織明顯細化,晶粒大小及

4、分布均勻,相對于400℃軋制,提高軋制溫度到450℃軋制獲得的板材晶粒為9.5μm,晶粒略有長大,但織構(gòu)更弱,出現(xiàn)了典型的稀土織構(gòu),材料的各向異性不明顯,三向拉伸時均表現(xiàn)出較好的塑性,延伸率接近30%。此外,包套軋制工藝獲得的Mg-2Zn-0.5Ce合金織構(gòu)相對于常規(guī)軋制工藝明顯弱化,板材塑性明顯優(yōu)于常規(guī)軋制工藝。因此,采用450℃高溫包套軋制工藝可以有效改善板材的塑性。
　　對Mg-0.5Ce合金在350℃及400℃進行反擠壓后

5、并立即水冷,結(jié)果表明反擠壓過程中,優(yōu)先在晶界處沿著擠壓方向發(fā)生部分再結(jié)晶,隨著應變的增加,再結(jié)晶晶粒逐漸增多,并出現(xiàn)了沿著擠壓方向的變形條帶;相比較而言,在400℃下進行反擠壓時,棒材發(fā)生了更大程度的再結(jié)晶,但依然有些許沿擠壓方向的拉長變形晶粒存在。400℃反擠壓的材料織構(gòu)更加隨機化。擠壓后棒材的拉壓對稱性明顯優(yōu)于350℃反擠壓變形的材料,而且延伸率增加約5%左右。可推測稀土Ce元素固溶在Mg基體內(nèi)產(chǎn)生了溶質(zhì)拖曳作用,并且400℃下進行