等通道角變形(ECAP)對(duì)純鎂的阻尼性能與力學(xué)性能的影響.pdf

1、本文采用等通道角擠壓(ECAP)對(duì)擠壓態(tài)純鎂在150℃至350℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了不同道次的塑性變形。采用光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡研究了擠壓態(tài)純鎂ECAP變形前后的顯微組織變化，采用X射線衍射和EBSD(電子背散射)對(duì)ECAP變形前后純鎂的織構(gòu)演變進(jìn)行了分析，采用拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)ECAP變形前后純鎂的室溫拉伸性能進(jìn)行了測(cè)試，采用機(jī)械動(dòng)態(tài)分析儀(DMA-Q800)測(cè)試了ECAP變形前后純鎂的阻尼性能。
　　擠壓態(tài)純鎂晶粒度約為50μm，

2、經(jīng)低溫ECAP變形后純鎂晶?？杉?xì)化到3μm，其晶界極其不規(guī)則，存在大量具有高密度位錯(cuò)的亞晶組織。隨著ECAP變形溫度的升高，再結(jié)晶越來越充分，各道次晶粒變化不明顯，但晶粒逐漸趨于等軸，位錯(cuò)密度逐步降低。由于受到晶粒度和織構(gòu)雙重因素的影響，ECAP變形后純鎂的屈服強(qiáng)度隨著變形道次和變形溫度的升高逐漸降低，而延伸率逐步提高。250℃下ECAP變形6道次純鎂的晶粒由于出現(xiàn)了雙峰分布，其延伸率達(dá)到28％，而且強(qiáng)度也沒有損失。
　　對(duì)純鎂的

3、阻尼-應(yīng)變譜研究表明，擠壓態(tài)純鎂經(jīng)ECAP后，低應(yīng)變下阻尼升高，而高應(yīng)變下阻尼降低；隨著ECAP變形道次的增加，與應(yīng)變振幅無關(guān)的阻尼逐漸升高，臨界脫釘應(yīng)變降低；隨退火溫度升高和時(shí)間的延長(zhǎng)，與應(yīng)變振幅無關(guān)的阻尼先降低后又升高。晶粒尺寸、晶界狀態(tài)、溶質(zhì)原子分布以及織構(gòu)均對(duì)純鎂的阻尼性能有影響，凡是能提高位錯(cuò)密度和長(zhǎng)度、增加位錯(cuò)可動(dòng)性的方法都可以提高純鎂的阻尼性能。對(duì)純鎂與應(yīng)變振幅相關(guān)的阻尼進(jìn)行G-L曲線擬合，發(fā)現(xiàn)其偏離了直線，說明可能還有阻

4、尼的其它影響因素，如孿晶、晶界滑移等。
　　對(duì)純鎂的阻尼-溫度譜研究發(fā)現(xiàn)，在70～250℃溫度區(qū)間ECAP變形后純鎂的阻尼性能要比擠壓態(tài)的高出很多。各種缺陷對(duì)材料的高溫阻尼性能均有貢獻(xiàn)。本文主要發(fā)現(xiàn)3個(gè)阻尼峰：低溫峰P1經(jīng)退火后變得明顯，其激活能為93kJ/mol，為溶質(zhì)原子拖曳位錯(cuò)在基面滑移的阻尼峰。P2阻尼峰與晶界狀態(tài)緊密相關(guān)，其激活能介于晶界擴(kuò)散激活能和體擴(kuò)散激活能之間，為晶界滑移峰；P3與純鎂內(nèi)部存儲(chǔ)的變形能有關(guān)，為再結(jié)晶