镁合金中孪晶组织力学行为和热稳定性研究

发布时间：2020-03-21 03:01

【摘要】：本文分别选取了AZ31,AZ80热轧板材和AZ31挤压棒材为研究对象,通过不同的预变形工艺(多向多道次压缩和单向压缩)制备了不同孪晶的组织,测试了不同孪晶组织材料的力学性能以及组织热稳定性,并且利用EBSD、SEM及OM技术分析了预变形及退火过程中微观组织和织构演化规律,研究结果如下:(1)AZ31热轧板材沿RD,TD,ND方向进行6道次压缩可以形成细小孪晶片层,通过每道次3.5%变形量的6道次变形和变形量3.5%与7%交替的6道次变形方式都可以显著提高材料沿着TD,ND和RD方向的拉伸和压缩的强度,降低拉伸压缩屈服强度各向异性,交替变形方式具有更好的提高强度的效果。两种变形材料在100?C退火处理后,材料的孪晶结构没有发生明显变化,拉伸和压缩的力学性能与未退火的试样基本相同。经过200?C或300?C的退火处理后孪晶结构基本消失,样品拉伸和压缩的力学性能发生显著降低。(2)AZ80固溶处理试样经过12道次压缩后会在组织内部产生大量细小交叉的孪晶片层结构,这种结构在随后的时效处理过程中影响第二相的形貌和分布。12道次变形及时效处理显著提高了沿着TD,RD方向的拉伸和压缩屈服应力,改善了样品的拉伸压缩屈服各向异性。(3)AZ31挤压棒材沿ED方向压缩产生的{10-12}孪晶在250oC退火时不稳定,孪晶界面的移动性在此温度下有限。超过375oC才能完全移除孪晶;将晶粒尺寸从32μm减到15μm无法明显减小{10-12}孪晶的热稳定性。200oC的预退火处理无法有效增加材料在高温退火处理时的热稳定性;在退火过程中,孪晶吞并基体和基体吞并孪晶同时发生。
【图文】：

滑移,锥面,滑移系,镁合金

进而提高材料的力学性能。除了添加 Nd 元素，添加 Ce，La 和 Y 压或轧制镁合金中形成随机织构的有效方法[18, 19]。含有稀土元素的高的成本，因此阻碍了这种方法的广泛使用。合金塑性变形机制滑移错滑移是镁合金主要的塑性变形方式之一，滑移是指在外部加载的下，晶体的内部的两个部分之间发生沿着特定的晶面以及晶向进行种变形方式叫做滑移。镁合金中的独立滑移系分为基面滑移系，面滑移系三种，如图 1.2 所示。其中，，基面滑移和柱面滑移都为<滑移方向平行于基面，垂直于 c 轴的<11-20>方向。而镁合金中的<a>位错滑移以及<c+a>位错滑移两种，镁单晶的滑移系[20]有 <11-20>(10-10)、<11-20>(10-11)的 a 滑移，以及<11-23>方向沿着{、{10-12}和{11-22}等晶面的 c + a 滑移[21]。

孪晶,不同轴,金属,系数

重庆大学硕士学位论文属在不同切变下的孪生模式如图 1.3[1]所示，其中负的正的斜率表示孪生为压缩孪生。表 1.5 常见的孪生模式的晶粒转动角度[35]Table 1.5 Rotation angles of twinning systems孪晶类型转动角度/ 转动轴{10-12}{10-11}{11-22}{11-21}86566334<1-210><1-210><1-210><1-210>
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG146.22;TG306

【参考文献】