AZ31鎂合金板材等徑角軋制工藝及塑性變形機(jī)理研究.pdf

1、鎂合金以其優(yōu)異的綜合性能而被譽(yù)為是“2l世紀(jì)最具發(fā)展前途的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料”。特別是變形鎂合金板材具有十分廣闊的應(yīng)用前景，高性能變形鎂合金的研制已經(jīng)成為當(dāng)今材料領(lǐng)域的研究熱點。論文針對常規(guī)軋制鎂合金板材室溫成形性能較差的工程實際問題，提出以調(diào)整和控制板材晶粒取向為主線的科學(xué)思想，開發(fā)了一種鎂合金板材加工新工藝一等徑角軋制，并對115°和105°兩種夾角模具等徑角軋制工藝進(jìn)行對比研究。通過試驗研究的手段，探討等徑角軋制對AZ31鎂合金板材

2、微觀組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律及塑性變形機(jī)理研究，論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)AZ31鎂合金板材等徑角軋制工藝研究研究了AZ31鎂合金板材在等徑角軋制過程中金相組織和晶粒取向的演變規(guī)律，確定了工藝參數(shù)一微觀組織一力學(xué)性能之間的內(nèi)在聯(lián)系。采用115°和105°兩種夾角模具等徑角軋制工藝制備板材做對比研究，對AZ31鎂合金板材進(jìn)行了4種不同道次的等徑角軋制實驗，研究表明，經(jīng)105°夾角模具等徑角軋制后，一道次軋制板材有大量的

3、孿晶出現(xiàn)，晶粒并沒有得到很明顯的細(xì)化，隨著軋制道次的增加，晶粒細(xì)化現(xiàn)象越來越明顯。四道次等徑角軋制后，孿晶消失，細(xì)化效果明顯，明顯優(yōu)于115°夾角模具等徑角軋制工藝。105°通道夾角產(chǎn)生的剪切變形量更大，對．AZ31鎂合金板材的晶粒取向改變更加明顯，經(jīng)105°通道夾角模具一道次等徑角軋制，對板材晶粒沿軋向取向的改變程度與115°夾角模具四道次等徑角軋制所產(chǎn)生的累積改變程度類似。 (2)AZ31鎂合金板材塑性變形機(jī)理研究與普通軋制

4、相比，經(jīng)等徑角軋制，軋制板材軋制方向塑性性能明顯優(yōu)于橫向性能，經(jīng)115°夾角模具等徑角軋制，沿軋向斷后延伸率由17.5％提高到26.2％，經(jīng)105°夾角模具等徑角軋制，沿軋向斷后延伸率由17.5％提高到28.6％，X射線衍射結(jié)果分析表明，單向拉伸試驗前后，普通軋制板材呈(0002)基面取向逐漸減弱趨勢，經(jīng)等徑角軋制后，板材晶粒取向呈(0002)基面取向逐漸增強(qiáng)趨勢；觀察斷口附近微觀組織，普通軋制板材斷裂后存在大量孿晶，而對等徑角軋制板材

5、而言，沿軋制方向拉伸，孿晶的數(shù)量明顯減少，很有可能是等徑角軋制工藝改變了鎂合金板材的晶粒取向，由基面取向轉(zhuǎn)變?yōu)榉腔嫒∠?，從而為鎂合金板材變形提供了更多的滑移系，而孿生只是作為一種協(xié)調(diào)變形的機(jī)制。經(jīng)等徑角軋制，AZ31鎂合金板材塑性明顯提高，杯突試驗中，斷裂機(jī)理發(fā)生改變，各向異性變大，軋向塑性變形能力明顯優(yōu)于橫向塑性變形，所以呈現(xiàn)出沿軋向斷裂的情況。且夾角越小，引進(jìn)的剪切變形越大，對提高塑性變形越有利，115°夾角模具等徑角軋制板材杯突