溫度對(duì)單向壓縮AZ31鎂合金力學(xué)性能和顯微組織的影響.pdf

1、具有HCP晶體結(jié)構(gòu)的鎂合金室溫因可動(dòng)滑移系少導(dǎo)致塑性差，升高變形溫度可以有效改善其塑性。本課題主要采用AZ31鎂合金板材在不同的變形條件下（溫度、應(yīng)變速率）沿軋向RD和法向ND單項(xiàng)壓縮，分析溫度對(duì)其顯微織構(gòu)和力學(xué)性能的影響，以及利用累積壓縮焊合細(xì)化晶粒，對(duì)鎂合金晶粒細(xì)化的方法進(jìn)行了新探索。利用光學(xué)顯微鏡及EBSD等技術(shù)研究了變形前后的組織和織構(gòu)演化規(guī)律，并對(duì)材料的顯微硬度和室溫拉伸性能等力學(xué)性能進(jìn)行了檢測(cè)及分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　

2、　AZ31鎂合金沿RD方向單向壓縮時(shí)，由于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，晶粒顯著細(xì)化，當(dāng)變形溫度為573 K、變形速率為1×100 s-1時(shí)，晶粒尺寸為1.71μm。在高應(yīng)變速率下，AZ31鎂合金{0001}基面織構(gòu)的強(qiáng)度隨變形溫度的升高而逐漸降低;溫度在573 K～723 K時(shí)，基面從ND面旋轉(zhuǎn)90°到RD面，最終基面垂直于壓縮方向;當(dāng)溫度升高至823 K時(shí)，基面從ND面旋轉(zhuǎn)約45°;而所有壓縮試樣的基面與TD方向保持平行，即在壓縮過(guò)程中，初始晶

3、粒在ND-RD平面內(nèi)以TD方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，在不同的溫度旋轉(zhuǎn)的程度不一樣。
　　拉伸結(jié)果顯示，在高應(yīng)變速率下AZ31鎂合金沿RD方向單向壓縮的板材，沿TD方向拉伸斷裂延伸率基本不受變形溫度的影響，維持在17％上下波動(dòng)，較低應(yīng)變速率下壓縮的低;沿ND方向拉伸，其斷裂延伸率在723 K以后急劇上升，在823 K溫度壓縮時(shí)可達(dá)29％，較低應(yīng)變速率的高。沿兩方向拉伸的屈服強(qiáng)度也有明顯的區(qū)別，沿TD方向拉伸屈服強(qiáng)度主要依賴于晶粒尺寸，符合Hal

4、l-Petch公式:σ0.2=61.8+250d-1/2;沿ND方向拉伸的屈服強(qiáng)度取決于晶粒尺寸和織構(gòu)的共同作用。沿RD單向壓縮后的AZ31鎂合金的力學(xué)性能各向異性隨變形溫度升高而逐漸增強(qiáng)，且隨應(yīng)變速率的升高，各向異性也逐漸增強(qiáng)，特別是屈服強(qiáng)度和斷裂延伸率。這主要是由于在高溫下壓縮后變形織構(gòu)所決定的。AZ31鎂合金的初始取向?qū)嚎s變形后各項(xiàng)異性有著至關(guān)重要的影響。
　　AZ31鎂合金利用降溫累積壓縮焊合可有效地細(xì)化晶粒，晶粒尺寸隨