大塑性變形制備超輕亞微米級鎂合金實(shí)驗(yàn)研.pdf

1、采用光學(xué)顯微鏡、透射電鏡和X射線衍射等研究了Mg-8.2％Li（wt％，以下同）和 Mg-8.2％Li-0.6％Zr兩種合金鑄錠及常規(guī)擠壓和等徑角擠壓（equal channel angular extrusion-ECAE)后棒材的顯微組織和微觀結(jié)構(gòu)；并對ECAE工藝過程進(jìn)行了三維彈塑性有限元模擬。 光學(xué)顯微分析表明，兩種合金錠坯的α和β兩相分布較均勻，常規(guī)擠壓后Mg-8.2％Li和 Mg-8.2％Li-0.6％Zr合金的α相

2、均為等軸晶，晶粒尺寸分別約為20μm和10μm，β相沿?cái)D壓方向形成帶狀組織。 300℃溫度下，Mg-8.2％Li合金試樣經(jīng)ECAE工藝的A和Bc路徑4道次擠壓。光學(xué)顯微分析表明，ECAE過程中合金發(fā)生了動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶，ECAE工藝的A和Bc路徑對合金的組織均有顯著的細(xì)化作用，1～3道次的細(xì)化幅度大于4道次，Bc路徑的細(xì)化效果優(yōu)于A路徑；4道次后，合金α相的晶粒尺寸分別約為8μm和4μm左右。X射線分析表明，ECAE過程中合金的

3、α相沒有發(fā)生機(jī)械孿生；經(jīng)Bc路徑后合金α相的 和 晶面取向分布較分散，而經(jīng)A路徑后，其取向分布差異較大。 300℃溫度下，Mg-8.2％Li-0.6％Zr合金試樣經(jīng)ECAE工藝的Bc路徑4道次擠壓。宏觀組織分析表明，常規(guī)擠壓后β相的帶狀組織被“碎化”。X射線分析表明，ECAE2道次時(shí)合金α相發(fā)生了機(jī)械孿生；ECAE4道次后，合金α相的 和β相的 晶面取向分布較分散。TEM顯微組織和微觀結(jié)構(gòu)分析表明，ECAE1道次后，α相存在滑移

4、帶、扭折帶和高密度位錯(cuò)區(qū)，β相發(fā)生了動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶；ECAE2道次時(shí)，α相孿晶界貫穿于β相且β相沒有被切斷；ECAE3道次時(shí)，不同位錯(cuò)源散發(fā)的異號位錯(cuò)互相抵消，同號刃位錯(cuò)形成傾斜亞晶界，位錯(cuò)纏結(jié)演變成亞晶界（能量較低的位錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)）；ECAE4道次后，α相內(nèi)出現(xiàn)晶粒尺寸約為50nm的納米級超細(xì)晶粒。由于Zr元素的加入合金的再結(jié)晶溫度升高，延緩了Mg-8.2％Li-0.6％Zr合金在ECAE過程中動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，合金的細(xì)化機(jī)理主要是發(fā)生機(jī)