鎂-稀土合金塑性變形的顯微組織演變規(guī)律研究.pdf

1、近年來(lái)，添加重稀土元素Gd和Y的鎂合金因其室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度高、抗蠕變性好，因而受到研究者的廣泛重視。在鎂合金熱機(jī)械變形過(guò)程中，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶作為一種有效的軟化和晶粒細(xì)化技術(shù)，對(duì)控制鎂合金的變形組織、改善鎂合金的塑性變形能力和提高材料力學(xué)性能起著非常重要的作用。本文研究了GW101合金在高溫壓縮變形過(guò)程中的變形行為、組織演變特征，及隨后的退火工藝對(duì)熱壓縮后合金動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織的影響，并根據(jù)其高溫壓縮特性制定熱軋制工藝進(jìn)行軋制變形，研究軋制參數(shù)

2、對(duì)GW101和GW93合金在熱軋制變形過(guò)程中的顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律，為高性能變形Mg-Gd-Y系合金的研究和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 高溫壓縮試驗(yàn)結(jié)果表明：在恒溫條件下，GW101合金的穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力隨應(yīng)變速率增加而增加；經(jīng)固溶處理后，合金的變形抗力較鑄態(tài)增加，臨界應(yīng)變也增加，說(shuō)明固溶處理后合金不易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。動(dòng)態(tài)再結(jié)晶定量分析表明：鑄態(tài)GW101合金在450℃壓縮時(shí)，出現(xiàn)明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象，隨著應(yīng)變速率的增加再結(jié)晶數(shù)量減少，

3、晶粒越來(lái)越細(xì)?。还倘軕B(tài)GW101合金在450℃壓縮時(shí)的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)曲線隨著應(yīng)變?cè)龃蠖仙瑒?dòng)態(tài)再結(jié)晶臨界應(yīng)變先減小再增大，應(yīng)變速率為10-1s-1時(shí)臨界應(yīng)變值最小。隨著應(yīng)變速率逐漸增大，初始動(dòng)態(tài)再結(jié)晶速度越來(lái)越小，在10-3～10-1s-1范圍內(nèi)，動(dòng)態(tài)再結(jié)晶速度曲線呈遞減趨勢(shì)，變化先快后慢；在1～102 s-1范圍內(nèi)，曲線先上升后下降，峰值減小。變形過(guò)程中，小于臨界應(yīng)變時(shí)位錯(cuò)滑移起主要作用，通過(guò)TEM可以觀察到典型的鎂合金滑移變形

4、微觀形貌，之后發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。 隨后的再結(jié)晶退火試驗(yàn)結(jié)果表明：兩種狀態(tài)GW101合金試樣經(jīng)450℃高溫壓縮后在200℃退火時(shí)基本無(wú)靜態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象，鑄態(tài)合金在300～450℃退火，均發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，隨著退火溫度的升高，靜態(tài)再結(jié)晶的速度加快，靜態(tài)再結(jié)晶的百分?jǐn)?shù)也增加。固溶態(tài)試樣經(jīng)450℃高溫壓縮后在小于350℃退火時(shí)基本無(wú)靜態(tài)再結(jié)晶現(xiàn)象，400℃和450℃時(shí)發(fā)生明顯的靜態(tài)再結(jié)晶；隨溫度的升高，靜態(tài)再結(jié)晶的速度和百分?jǐn)?shù)都增加；同

5、一溫度下退火，隨時(shí)間的增加再結(jié)晶晶粒逐漸變大，由模糊逐漸變得清晰。鑄態(tài)試樣發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶比固溶試樣容易，且再結(jié)晶程度要大很多。 對(duì)鑄態(tài)、固溶態(tài)GW101和GW93合金板材在450℃進(jìn)行多道次軋制，每道次中間進(jìn)行420℃，15min中間退火處理。結(jié)果表明：隨著軋制道次增多，軋制變形量增大，板材的室溫抗拉強(qiáng)度、布氏硬度和延伸率都得到提高，隨后的時(shí)效處理使抗拉強(qiáng)度、布氏硬度提高，而延伸率略有下降。固溶態(tài)合金板材在小于35%軋制變形量時(shí)