轧制速度对复合板边裂与显微组织的影响

发布时间：2021-01-02 21:32

　　采用热轧复合工艺在不同轧制速度下制备了铝/镁/铝复合板,通过光学显微镜、X射线衍射仪和扫描电子显微镜对铝/镁/铝复合板的显微组织和边裂进行研究。研究结果表明:铝/镁界面两侧铝和镁元素连续变化,表明在界面处铝层和镁层间发生了元素扩散,产生了冶金结合且未形成金属间化合物。界面的扩散层厚度随轧制速度的增加先减小后增加。当轧制速度为0.55 m·s-1时,其扩散层厚度最大为6.77μm。随着轧制速度的增加,铝/镁/铝复合板的边裂深度逐渐减小,同时再结晶体积分数不断增加,晶粒尺寸先减小后增大。当轧制速度为0.48 m·s-1时,其晶粒尺寸最小为8.4μm。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

不同轧制速度下制备的铝/镁/铝复合板宏观形貌

由如图2a可知，在保持轧制温度和轧制变形量不变的情况下，铝/镁/铝复合板的平均边裂深度随轧制速度的增加而减小。当轧制速度为0.07 m·s-1时，其平均边裂深度最深，为15 mm，当轧制速度为0.55 m·s-1时，其平均边裂深度最浅，为4.15 mm。由图2b可以看出，轧制速度与边裂深度之间呈负指数关系，即随轧制速度的增加，铝/镁/铝复合板的平均边裂深度减小。利用图2b中的数据可得到铝/镁/铝复合板在轧制温度400℃，轧制速率为0.07～0.55 m·s-1变形条件下的轧制速度v与平均边裂深度C之间的关系，通过曲线拟合即有:许多研究学者也已经发现，随着轧制速度的增加，复合板的轧制性能会显著提高。这可能是由动态再结晶、附加滑移的开动或者孪晶形式改变等软化机制所引起的。通过轧制速度和测量制备好的复合板的平均厚度可计算其平均轧制应变速率，计算公式如下:

图3为镁板的原始显微组织，由图可知，原始组织为粗大的等轴状晶粒且晶粒大小不均匀，其平均晶粒尺寸为31.7μm。图4为不同轧制速度下镁层中心的显微组织。由图4a可知，在轧制速度为0.07 m·s-1时，镁层中心不仅晶粒沿轧制的方向被拉长，而且还出现与轧制方向呈18°左右的剪切带。由图4b可知，当轧制速度增加到0.21 m·s-1时，剪切带的角度不发生明显变化，但在剪切带附近发生动态再结晶，其晶粒尺寸明显减小。由图4c和图4d可看出，当轧制速度达到0.34 m·s-1时，剪切带附近动态再结晶的体积分数增大且剪切带逐渐消失，当轧制速度达到0.55 m·s-1时，剪切带已经完全消失且晶粒尺寸细小。

【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理对铝/镁合金复合板连接界面组织和性能的影响[J]. 张婷婷,王玢,张杰,闫志峰.  材料热处理学报. 2019(02)
[2]中高应变速率轧制AZ31镁合金的边裂、组织与性能[J]. 刘筱,朱必武,吴远志,王洋洋,唐昌平,刘文辉.  中国有色金属学报. 2019(02)
[3]热压制备5052/AZ31B/5052三层复合板材的微观组织与力学性能[J]. 张晶,池成忠,崔晓磊,高东升,林鹏.  锻压技术. 2018(12)
[4]AZ31Mg/6061Al超声波焊接及其界面性能分析[J]. 李铭锋,朱政强,张义福,潘东,肖乾坤.  稀有金属. 2019(06)
[5]AZ31镁合金轧制变形后组织与性能研究[J]. 梁书锦,刘祖岩,王尔德.  稀有金属材料与工程. 2017(05)
[6]热轧过程中AZ31镁合金的组织及织构演变[J]. 张真,汪明朴,李树梅,蒋念,胡海龙,郝诗梦.  中国有色金属学报. 2010(08)
[7]AZ31镁合金初始动态再结晶的临界条件研究[J]. 黄光杰,钱宝华,汪凌云,J.J.Jonas.  稀有金属材料与工程. 2007(12)
[8]层状金属复合材料生产工艺及其新进展[J]. 刘晓涛,张延安,崔建忠.  材料导报. 2002(07)
[9]金属层状复合技术及其新进展[J]. 于九明,孝云祯,王群骄,方晓英,崔光洙.  材料研究学报. 2000(01)
[10]复合板的发展方向[J]. 李正华.  稀有金属材料与工程. 1989(04)

博士论文
[1]镁合金板材大应变轧制变形行为及对组织性能的影响[D]. 郭非.重庆大学 2017

硕士论文
[1]热轧制备铝/镁/铝复合板与组织性能研究[D]. 张东浩.燕山大学 2016
[2]热轧制备Ti/Al/Mg复合板与组织性能研究[D]. 张岩.燕山大学 2014
[3]Al/Ti/Al叠层板热轧复合及组织与性能研究[D]. 霍鹏.燕山大学 2012



本文编号：2953680