AZ31鎂合金板材低溫雙向反復(fù)孿生變變及退火再結(jié)晶的研究.pdf

1、HCP結(jié)構(gòu)的鎂合金因滑移較少、易于形成強基面織構(gòu)而具有較差的室溫塑性。為了促進鎂合金的應(yīng)用,有必要研究通過細化晶粒和織構(gòu)弱化來提高其塑性的工藝?；诒菊n題組對鎂合金孿生變形的研究,本文擬利用低溫雙向反復(fù)孿生變形以及再結(jié)晶退火制備具有梯度結(jié)構(gòu)的鎂合金板材,探索改善鎂合金板材力學性能的新方法。
　　 對AZ31鎂合金熱軋板材在423K進行了雙向反復(fù)彎曲變形及523K和573K退火處理,利用光學顯微鏡及EBSD研究了該工藝過程中的組織

2、和織構(gòu)演化規(guī)律.結(jié)果表明,低溫雙向反復(fù)孿生變形及退火再結(jié)晶工藝可以通過晶粒細化和織構(gòu)弱化有效提高鎂合金板材的室溫延性。
　　 變形時孿生為主要變形機制,隨著變形道次的增加,表層晶粒中不斷的累積孿生變形,并最終導(dǎo)致晶粒被高密度的孿晶交叉分割細化;中間層始終僅有少量孿晶產(chǎn)生,材料趨向于形成表層孿晶密度大、中間層孿晶密度小的雙面對稱梯度組織。12道次時,上、下表層均發(fā)生了大范圍的孿生動態(tài)再結(jié)晶,形成的新晶粒的尺寸不足0.5μm。試樣的

3、顯微硬度隨著變形道次的增加而顯著增大,但中間硬度增大的幅度明顯小于表層,呈現(xiàn)為不對稱的V字形分布。
　　 6道次變形鎂合金在退火時,上、下表層發(fā)生了基于孿生的靜態(tài)再結(jié)晶,46μm的初始晶粒被細化至10μm左右。最終形成了中間晶粒粗大、表層晶粒細小的雙向梯度結(jié)構(gòu)。上、下表層完全再結(jié)晶新晶粒在523K時非常穩(wěn)定,隨退火時間的延長其平均晶粒尺寸變化不大;而在573K時則持續(xù)緩慢長大。在523K退火時,中間層始終沒有發(fā)生明顯的再結(jié)晶現(xiàn)象

4、;而在573K退火300s后原始晶界開始弓出形核,導(dǎo)致中間層晶粒異常長大。
　　 EBSD分析結(jié)果顯示:經(jīng)反復(fù)彎曲和退火處理后,上、下表層的初始基面織構(gòu)被顯著隨機化和弱化,中間層的織構(gòu)強度也顯著弱化,但織構(gòu)組分變化不大?？棙?gòu)的相對強度從中間層到表層逐漸降低,也呈雙向梯度分布。上、下表層基面織構(gòu)的弱化導(dǎo)致部分晶粒的基面滑移系處于最大取向因子的位向,有利于后續(xù)變形。
　　 顯微硬度測試發(fā)現(xiàn),523K退火時因中間層再結(jié)晶不明顯