镁—铝—锌/锡系合金变形组织演变规律与力学性能研究

发布时间：2021-02-27 22:17

　　镁合金作为最轻的工程结构金属材料,由于密度低、比强度高,同时兼具良好的电磁屏蔽和可再回收性能,备受人们的关注。然而,由于镁合金在室温开启的滑移系较少,且在变形过程中极易产生基面织构,导致冲压成形能力较差。此外,第二相的形貌、尺寸和体积分数对镁合金的变形具有重要影响,高体积分数粗大第二相通常不利于合金的塑性变形,导致轧板开裂严重。因此,镁合金薄板的产业化应用至今仍面临挑战。本论文针对镁合金“变形组织难控制、变形开裂严重、生产效率低”等难题,以Mg–Al–Zn/Sn系合金为研究对象,分别采用了中间热处理辅助轧制、高挤压比挤压和短流程轧制等变形方式制备了镁合金薄板,研究了合金成分、第二相特征和晶粒尺寸对镁合金组织演变和力学性能的影响,同时探索了提高镁合金强度和塑性的产业化制备工艺。主要结论如下:（1）提出了中间热处理辅助轧制,研究了预轧制道次、预轧制温度和轧制方向对铸轧ATZ421合金组织演变和力学性能的影响,发现预轧制2道次+中间热处理可以有效解决铸轧合金中偏析相难以有效固溶的问题;揭示了沿样品RD和TD拉伸时各向异性明显,而沿铸轧板TD轧制可以降低拉伸屈服强度的各项异性;优化出轧制ATZ... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

DTW-DTW及DTW-GB界面处的(0002)极图[57]

图 1.2 轧制态 ZK60 合金 EBSD 显微组织及其 (b) 取向差分布与 (c) 高倍图[59]Fig. 1.2 (a) EBSD map of the as-rolled ZK60 alloy, (b) misorientation angledistribution in (a) and (c) enlargement of (a)[59]图 1.3 小角晶界形成过程示意图[59]Fig. 1.3 Schematic diagram of the formation process of a LAGB[59]1.4 镁合金塑性变形影响因素镁合金的塑性变形受变形温度、织构、第二相、晶粒尺寸、应变速率、合金元素和变形方式等诸多因素影响。本节重点介绍变形温度、织构、第二相和晶粒尺寸对镁

图 1.3 小角晶界形成过程示意图[59]Fig. 1.3 Schematic diagram of the formation process of a LAGB[59]1.4 镁合金塑性变形影响因素镁合金的塑性变形受变形温度、织构、第二相、晶粒尺寸、应变速率、合金元素和变形方式等诸多因素影响。本节重点介绍变形温度、织构、第二相和晶粒尺寸对镁合金塑性变形的影响。1.4.1 变形温度的影响变形温度是影响镁合金滑移的最主要因素，主要体现在温度对 CRSS 的影响。室温时，镁合金的基面<a>滑移 CRSS 非常小，而非基面<c+a>滑移的 CRSS 相对较高，柱面<a>滑移的 CRSS 值则常介于二者之间；以 AZ31 合金为例，其基面滑移的 CRSS一般为 9–45 MPa，而非基面滑移的 CRSS 可高达基面滑移的几倍到十几倍[6, 12, 14, 64]。


本文编号：3054877