大应变热轧喷射成形高镁铝合金的微观结构及力学性能
发布时间：2020-12-04 02:28
基于常规热轧工艺对喷射成形高镁铝合金挤压坯进行单道次大应变热轧变形,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜电子背散射成像技术(EBSD)和X衍射(XRD)方法来分析合金微观结构,并对比研究合金的力学性能。结果表明:喷射成形高镁铝合金在热轧变形过程中,随着变形程度的增大,位错密度显著增大,位错胞、非平衡小角度晶界(LAGB)及亚晶显著增多;当热轧变形80%时,高位错密度晶粒中的小角度晶界转变为大角度晶界(HAGB),亚微米级动态再结晶晶粒大量形成,晶粒组织显著细化,合金的室温拉伸强度和伸长率分别为619 MPa和19.8%。喷射成形高镁铝合金大应变热轧变形过程中的主要强化机制是细晶强化、位错强化和固溶强化,对变形80%合金屈服强度的贡献值分别为120 MPa、208 MPa和158 MPa,共占总强度值的94.4%。
【文章来源】：中国有色金属学报. 2017年01期 第64-71页 北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
喷射成形高镁铝合金中位错的TEM像
66中国有色金属学报2017年1月图1喷射成形高镁铝合金中位错的TEM像Fig.1TEMimagesofdislocationinspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations:(a)Extrusionstate;(b)40%;(c)60%;(d)80%图2不同压下量热轧喷射成形高镁铝合金的XRD谱Fig.2XRDpatternsofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations:(a)40%;(b)80%挤压板材经60%热轧变形后的微观结构如图3(c)所示，与图3(b)相比较，试样的组织趋于均匀，粗、细晶区分化明显减小，在晶界处可观察到大量超细的再结晶核心；部分粗晶粒的形状在热轧变形过程中变得长而扁，图中箭头所示晶粒的长宽比(L:b)约为7:1，且晶粒伸长方向与RD方向基本一致。挤压板材经80%热轧变形后的微观结构如图3(d)所示，从图3(d)中可观察到大量亚微米级超细晶粒区，但没有发现图3(c)中长宽比较大的晶粒，部分较粗晶粒的长宽比明显变小，合金组织显著细化，平均晶粒尺寸约1μm。
第27卷第1期范才河，等：大应变热轧喷射成形高镁铝合金的微观结构及力学性能67图3喷射成形高镁铝合金不同变形条件下的EBSD像Fig.3EBSDmicrographsofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations:(a)As-extruded;(b)40%;(c)60%;(d)80%图3(d)中这种亚微米级超细晶粒区已在多种铝合金大塑性变形过程中被发现[15]。2.2力学性能图4所示为不同变形条件下喷射成形高镁铝合金的工程应力应变曲线。图5所示为喷射成形高镁铝合金不同变形条件下伸长率变化。由图4和5可看出，采用大塑性热轧变形可以显著提高挤压坯的力学性图4不同变形条件下喷射成形高镁铝合金的拉伸性能曲线Fig.4Tensileengineeringstressengineeringstraincurvesofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations能，挤压坯的室温拉伸强度和伸长率分别为427MPa和10%；挤压坯经40%热轧变形后，室温拉伸强度和伸长率分别为480MPa和12.7%；热轧变形80%后，合金的室温拉伸强度和伸长率分别达到619MPa和19.8%；与挤压坯相比，拉伸强度和伸长率分别提高45%和98%。表2所列为不同变形条件下喷射成形高镁铝合金力学性能与其它工艺制备的Al-xMg合金力学性能的图5不同变形条件下喷射成形高镁铝合金的伸长率变化Fig.5Elongationchangeofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations
本文编号：2896873
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【部分图文】：
喷射成形高镁铝合金中位错的TEM像
66中国有色金属学报2017年1月图1喷射成形高镁铝合金中位错的TEM像Fig.1TEMimagesofdislocationinspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations:(a)Extrusionstate;(b)40%;(c)60%;(d)80%图2不同压下量热轧喷射成形高镁铝合金的XRD谱Fig.2XRDpatternsofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations:(a)40%;(b)80%挤压板材经60%热轧变形后的微观结构如图3(c)所示，与图3(b)相比较，试样的组织趋于均匀，粗、细晶区分化明显减小，在晶界处可观察到大量超细的再结晶核心；部分粗晶粒的形状在热轧变形过程中变得长而扁，图中箭头所示晶粒的长宽比(L:b)约为7:1，且晶粒伸长方向与RD方向基本一致。挤压板材经80%热轧变形后的微观结构如图3(d)所示，从图3(d)中可观察到大量亚微米级超细晶粒区，但没有发现图3(c)中长宽比较大的晶粒，部分较粗晶粒的长宽比明显变小，合金组织显著细化，平均晶粒尺寸约1μm。
第27卷第1期范才河，等：大应变热轧喷射成形高镁铝合金的微观结构及力学性能67图3喷射成形高镁铝合金不同变形条件下的EBSD像Fig.3EBSDmicrographsofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations:(a)As-extruded;(b)40%;(c)60%;(d)80%图3(d)中这种亚微米级超细晶粒区已在多种铝合金大塑性变形过程中被发现[15]。2.2力学性能图4所示为不同变形条件下喷射成形高镁铝合金的工程应力应变曲线。图5所示为喷射成形高镁铝合金不同变形条件下伸长率变化。由图4和5可看出，采用大塑性热轧变形可以显著提高挤压坯的力学性图4不同变形条件下喷射成形高镁铝合金的拉伸性能曲线Fig.4Tensileengineeringstressengineeringstraincurvesofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations能，挤压坯的室温拉伸强度和伸长率分别为427MPa和10%；挤压坯经40%热轧变形后，室温拉伸强度和伸长率分别为480MPa和12.7%；热轧变形80%后，合金的室温拉伸强度和伸长率分别达到619MPa和19.8%；与挤压坯相比，拉伸强度和伸长率分别提高45%和98%。表2所列为不同变形条件下喷射成形高镁铝合金力学性能与其它工艺制备的Al-xMg合金力学性能的图5不同变形条件下喷射成形高镁铝合金的伸长率变化Fig.5Elongationchangeofspray-forminghighmagnesiumaluminumalloyatdifferentdeformations
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