弱织构Mg-Zn-Gd合金静态再结晶过程中织构的演变

发布时间：2020-05-25 04:30

【摘要】：镁合金变形板材通常具有强基面织构,导致了材料的各向异性(塑性、强度),降低了成形性能,这是阻碍镁合金大规模应用的瓶颈问题。弱基面织构镁合金板材的开发使这一问题的解决成为可能。研究表明,添加稀土元素能有效弱化镁合金基面织构,但关于织构弱化的机理尚未有统一理论解释。本文以Mg-2Zn-0.8Gd、Mg-2Zn(wt.%)合金为研究对象,设计了6种变形量(4%、8%、12%、16%、20%、24%)、3种退火温度(275℃、350℃、400℃)来研究冷轧压下量及退火工艺参数对完全再结晶态合金组织和织构的影响。采用准原位EBSD(quasi-in-situ EBSD)方法研究静态再结晶退火过程中组织和织构的演变规律。这对Mg-Zn-RE合金的织构弱化机制有更加系统、准确的理解,对于开发高成形性的稀土镁合金材料和丰富镁合金弱基面织构的基础理论具有重要意义。主要结论如下:(1)室温下变形时,两种合金最大压下量不超过24%。随着冷轧压下量的增加,晶粒取向越来越集中,形成强基面织构。室温变形时,稀土元素没有起到弱化织构作用。退火后稀土镁合金产生TD双峰织构,而Mg-2Zn合金仍保持基面织构取向。轧制压下量及退火工艺参数(时间、温度)对Mg-2Zn-0.8Gd合金完全再结晶织构没有影响,所以合金成分是导致稀土镁合金基面织构弱化的主要因素,与轧制加工率及退火工艺无关。(2)冷变形后退火,Gd元素对再结晶晶粒长大行为及织构演变有显著影响。在再结晶初期,高能应变区如孪晶内、晶界处等产生形核。Mg-2Zn-0.8Gd合金的形核晶粒取向随机,并且这些晶粒能均匀长大,最终形成非基面织构。Mg-2Zn合金在再结晶初期同样形成了较弱的再结晶织构,但在长大过程中,11 0//RD且c轴平行于母晶的晶粒具有长大优势,导致完全再结晶时织构变强。再结晶完成时,Mg-2Zn-0.8Gd合金平均晶粒尺寸为18.964μm,而Mg-2Zn合金平均晶粒尺寸为35.243μm,且三元合金的晶粒尺寸分布更紧凑。
【图文】：

晶胞,方式,镁合金

图 1.1 镁的(a) HCP 堆积方式和(b)晶胞示意Fig. 1.1 Diagram of (a) hexagonal close packing and (b) unit cell of Mg点很多，但力学性能较低，，其应用范围受到很大限制。在以形成具有各种性能的合金，满足不同需求。镁及镁合金出结构件，也可以通过塑性加工和热处理，制备出各种规格线材和带材等等。镁合金是所有金属结构材料中密度最低构材料相比，镁合金具有一系列的优点[4-8]:小。镁合金的密度比纯镁稍高，在 1.75～1.85g/cm3之间，其弹性模量与高强度铝合金、合金钢的大致相同。镁合金单比塑料高，所以，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的薄而且轻。另外，由于镁合金的比强度也比铝合金和铁高件的强度下，可减轻铝或铁的零部件的重量。的导热和散热性能。镁合金有高于塑料数 10 倍的导热性能镁合金对温度的依赖性低，因此镁合金可被广泛应用于要

孪晶,不同轴,金属,二次

图 1.2 HCP 金属不同轴比下的孪晶系Fig. 1.2 Twinning shear of hcp metals with different c/a ratio c 轴产生的应变性质分为拉伸和压缩孪晶。一般晶直于 c 轴受到压应力时产生拉伸孪晶，报道的有晶体沿 c 轴产生压缩的孪晶为压缩孪晶，报道的孪按照孪晶结构分可分为初级孪晶和二次孪晶。二次，在形成的初次孪晶里再发生一次孪晶。二次孪晶系，这和二次孪晶的变体选择有关。有报道、{10 3}-{10 2}、{10 2}-{10 2}三种。中最容易开动的只有基面滑移，无法协调 c 轴方生变形。通常，根据最小切变准则，切变量小的孪条件下均发生{10 2}拉伸孪生。在压缩孪晶模型中 s 一样，但是{10 1}<10 2>发生时原子移动位移容易发生。相应的，常见的二次孪晶模型为{10 1
【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】：TG339;TG146.22

【参考文献】