挤压态AZ31镁合金的孪生行为及其塑性变形机理研究

发布时间：2019-04-09 20:30

【摘要】：本工作主要研究在单轴压缩和室温轧制的变形条件下,挤压态AZ31镁合金的孪生行为及其变体选择规律。分别沿不同方向进行单轴压缩和室温轧制,得到具有不同变形组织的挤压态AZ31镁合金,通过电子背散射衍射(EBSD)技术表征变形组织中微结构演变及孪生行为。结合具体的变形几何和晶体学计算,统计和讨论了样品中孪晶及孪晶对的变体选择规律,对不同变形条件下挤压态AZ31镁合金的塑性变形机理有了更加全面的认识。研究了变形组织中晶界取向差角和孪生面积分数等微结构特征,讨论了挤压态AZ31镁合金在变形过程中的塑性变形机理。研究表明:(1)沿ED(extruding direction)单轴压缩时,大多晶粒中{10-12}拉伸孪晶被激活,且在晶界处形成了大量的孪晶对;取向差角也主要集中在86?附近,而取向差在2?-5?范围内的小角度晶界所占的比例较少,且随变形量的增加,孪晶的面积分数也随之增加,即孪生是主导的变形机制。垂直ED压缩时,样品中孪晶及孪晶对的数量较沿ED压缩时明显减少,而取向差集中在2?-5?范围内的小角度晶界所占的比例却显著增加,这说明垂直ED压缩时,除了孪生外,滑移是主要的变形方式。(2)室温轧制后,以ED//ND(normal direction)轧制的样品中孪晶及孪晶对的数量最多,这与晶粒的取向有关,且取向差角在2?-5?范围内的小角度晶界少于单轴压缩同一变形量的样品,这是因为高应变速率下滑移来不及激活,而孪晶及孪晶对的形成可以缓解局部应力集中。分析和讨论了孪晶变体的选择规律,结果表明:(1)单轴压缩或轧制变形条件下,样品中形成的孪晶及孪晶对都具有较高的Schmid因子(SF),且多于70%的孪晶变体SF Rank均为1或2,即大部分孪晶的变体选择均符合Schmid定律。(2)单轴压缩的样品中,有超过一半的孪晶对几何协调因子m?Rank为1,室温轧制中孪晶对m?Rank为1的比例超过70%,故应变协调效应经常在孪晶对的变体选择中扮演重要作用。(3)SF和m?值均较高的孪晶对更容易在低角度晶界处形成,且该孪晶对可以很好的协同协调样品的宏观变形。
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【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22

【参考文献】