预变形和变形后退火对AZ31轧制镁合金力学行为影响的研究

发布时间：2017-08-18 20:22

  本文关键词：预变形和变形后退火对AZ31轧制镁合金力学行为影响的研究

  更多相关文章： AZ31镁合金 退火 屈服强度 织构 孪生

【摘要】：镁及其合金的室温成型性能差,具有强烈的拉压不对称性和机械各向异性等,因此它们的应用在一定程度上受到限制。为了满足不同的工程使用要求,许多方法都被用来改变镁合金的性能。其中,通过预变形引入形变孪生,从而改变镁合金的屈服强度、各向异性和拉压不对称性等逐渐成为研究热点之一。退火也是一种改善镁合金成型性能的有效且经济的方式,镁合金的最终织构可以通过退火去改变。因此,结合预变形和退火的优势改善镁合金性能显得尤为重要。本论文以轧制态AZ31镁合金为研究对象,对其进行不同方式的预压缩,预压缩后对部分试样进行退火处理,通过组织观察(OM)、X射线衍射分析(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等分析测试技术,研究了预压缩和退火处理对AZ31镁合金轧板室温再压缩时力学行为的影响。主要研究结果如下:对轧制态AZ31镁合金材料进行沿TD(横向)方向的单向预压缩,发现沿TD预压缩后,(0002)基面和(1010)柱面出现择优分布,由于{1012}孪生的出现使得基体的基面产生~86°的偏转,进而导致预压缩后c轴转向平行于压缩方向的孪生织构形成,而沿ND(法向)方向预压缩后宏观织构没有明显的改变。对沿TD方向预压缩试样进行沿ND方向的再压缩时,先前产生的{1012}孪生会发生退孪生现象。当对单向预压缩试样进行不同时间的退火处理后,沿TD预压缩试样经4h退火后仍残留大量未发生再结晶的拉伸孪晶,晶粒并未得到明显细化,其退火后屈服强度的提高主要是由于退火延缓了退孪生活动,即产生了退火硬化现象。当沿ND预压缩试样经4h退火后没有任何孪晶残留,且晶粒得到明显细化,其退火后屈服强度的提高主要归因于静态再结晶引起的晶粒细化。对材料进行先沿TD方向再沿RD方向的两步预压缩,发现沿RD方向的再压缩过程是由基体中{1012}拉伸孪生的形成和{1012}孪生中{1012}-{1012}二次孪生的形成主导的,在{1012}一次孪生中形成的{1012}-{1012}二次孪生极大地改变了板材ND方向的再压缩行为。由于退火会导致再结晶织构的形成,从而使得织构极图更均匀,织构强度更低。预变形产生的孪晶片层引起的晶粒细化,再加上预变形和退火引起的晶粒取向的重新分布,极大的改善了AZ31轧制板材RD、TD和ND三个方向的机械各向异性。
【关键词】：AZ31镁合金 退火 屈服强度 织构 孪生
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG166.4;TG146.22
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-26
• 1.1 引言8-9
• 1.2 镁合金的塑性变形9-15
• 1.2.1 镁合金的滑移10-13
• 1.2.2 镁合金的孪生13-15
• 1.3 退火对形变金属组织和性能的影响15-17
• 1.4 国内外研究现状17-23
• 1.4.1 轧制镁合金的特点17-19
• 1.4.2 轧制镁合金中预置孪生的研究现状19-22
• 1.4.3 轧制镁合金的各向异性22-23
• 1.5 本课题的研究内容和意义23-26
• 1.5.1 课题的研究内容23
• 1.5.2 课题的研究意义23-26
• 2 实验内容26-32
• 2.1 实验方案26-27
• 2.2 实验材料27
• 2.3 压缩实验27-28
• 2.3.1 室温预压缩实验27-28
• 2.3.2 预压缩后的再压缩实验28
• 2.4 退火实验28
• 2.5 金相实验28-29
• 2.6 晶粒尺寸的测定29
• 2.7 X-射线衍射实验29-30
• 2.8 EBSD实验30-32
• 3 单向预变形及变形后退火对AZ31轧制板材ND方向再压缩时屈服行为的影响32-48
• 3.1 引言32
• 3.2 实验过程32-34
• 3.3 实验结果34-40
• 3.3.1 预压缩和退火后显微组织观察34-37
• 3.3.2 再压缩时ND方向的力学性能37-40
• 3.4 分析与讨论40-46
• 3.4.1 织构演变40-43
• 3.4.2 EBSD分析43-46
• 3.5 小结46-48
• 4 预变形及退火对AZ31轧制板材各向异性的影响48-60
• 4.1 引言48
• 4.2 实验过程48-49
• 4.3 实验结果49-52
• 4.3.1 金相组织观察49-50
• 4.3.2 各向异性结果50-52
• 4.4 分析与讨论52-59
• 4.4.1 沿TD方向预压缩52-54
• 4.4.2 沿RD方向再压缩54-59
• 4.5 小结59-60
• 5 结论60-62
• 致谢62-64
• 参考文献64-70
• 附录70

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本文编号：696574