MgAl基變形鎂合金再結(jié)晶組織與織構(gòu)的演變.pdf

1、鎂合金是繼鋼鐵和鋁合金之后發(fā)展起來的第三類金屬結(jié)構(gòu)材料，由于比強度、比剛度高的特點而被應(yīng)用于汽車制造、航空航天和3C產(chǎn)品等領(lǐng)域。目前應(yīng)用較廣的是鑄造鎂合金，變形鎂合金雖然在性能上更勝一籌，但鎂的六方晶體結(jié)構(gòu)致使其滑移系相對較少，室溫下塑性較差，因此變形鎂合金通常需要在高溫下加工，在一定程度上提高了變形鎂合金的使用成本。此外，變形鎂合金經(jīng)高溫塑性變形后會產(chǎn)生強烈的基面織構(gòu)，所以如何進(jìn)一步提高鎂合金的室溫塑性是鎂合金領(lǐng)域的重要研究方向之一。

2、再結(jié)晶織構(gòu)是伴隨再結(jié)晶過程產(chǎn)生的重要微觀組織特征。迄今為止，有關(guān)再結(jié)晶織構(gòu)的形成機理尚未給出一個合理的解釋。因此，闡明鎂合金再結(jié)晶織構(gòu)形成機制將對全面準(zhǔn)確理解鎂合金再結(jié)晶演變過程起關(guān)鍵作用。
　　基于以上研究思路，本文展開了以下幾項研究工作:(1)構(gòu)建鎂合金動態(tài)再結(jié)晶織構(gòu)形成的物理模型;(2)熱軋AM31板材的動態(tài)再結(jié)晶組織及織構(gòu)演變規(guī)律研究;(3)冷軋退火AZ31薄板的靜態(tài)再結(jié)晶組織、織構(gòu)及力學(xué)性能分析。
　　由于鑄態(tài)鎂合

3、金中晶粒取向是隨機分布的，因此在軋制中可以根據(jù)取向的不同將晶粒分為三種:不易發(fā)生基面滑移和拉伸孿生的基面晶粒、易于發(fā)生基面滑移的45。晶粒以及易于形成拉伸孿晶的90。晶粒三種。這三種晶粒在再結(jié)晶過程中會體現(xiàn)出不同的行為。其中，基面晶粒因易于生成難以消除的特點會在高溫塑性變形過程中“殘留”下來。本文以此為出發(fā)點提出了鎂合金動態(tài)再結(jié)晶織構(gòu)的形成機理——基面“殘留”機制。
　　鑄態(tài)AM31板材在350℃熱軋過程中發(fā)生了動態(tài)再結(jié)晶，并伴隨

4、著晶粒的細(xì)化和基面織構(gòu)的形成。隨著形變量的增加，晶粒平均尺寸逐漸減小，晶粒均勻程度不斷提高，孿晶的數(shù)量趨于減少，基面織構(gòu)強度遞增。利用基面“殘留”機制很好地解釋了此過程中發(fā)生的動態(tài)再結(jié)晶組織及織構(gòu)的演變。
　　具有基面織構(gòu)的擠壓AZ31薄板在經(jīng)冷軋及300℃退火后發(fā)生了再結(jié)晶。經(jīng)第1道次冷軋退火后，晶粒尺寸減小，基面織構(gòu)強度大幅降低。但在此后的冷軋退火處理中，晶粒尺寸呈現(xiàn)出先增后減的變化趨勢，基面織構(gòu)強度則不斷提高。此過程中的再結(jié)