1、鎂合金由于具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高及易于回收等優(yōu)點(diǎn),被譽(yù)為是21世紀(jì)最具發(fā)展前途的金屬材料,因此鎂合金的塑性成形研究已經(jīng)成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。但是由于鎂合金常溫下的塑性較差,冷加工困難,極大地限制了鎂合金的發(fā)展和應(yīng)用。所以研究變形鎂合金的中低溫變形行為,對(duì)認(rèn)識(shí)和制定鎂合金的成形工藝,實(shí)現(xiàn)鎂合金板材的低溫乃至室溫、高速成形具有重大意義。
　　 在鎂合金中低溫變形過(guò)程中,孿生是主要變形機(jī)制之一,目前關(guān)于孿生變形的研究多停留

2、在宏觀定性的層次上,其變形的微觀本質(zhì)研究則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。而且常規(guī)板材制備工藝所形成的強(qiáng)烈的基面織構(gòu)嚴(yán)重制約了鎂合金板材中低溫成形性能和沖壓性能的提高。因此在中低溫變形過(guò)程中,研究不同晶粒取向的鎂合金板材中低溫變形性能,探討孿生和晶粒取向相互作用對(duì)改善鎂合金板材中低溫成形性能和深入理解變形機(jī)理非常重要。
　　 本文以研究鎂合金板材中低溫成形性能為目的,從晶粒取向控制出發(fā),采用普通軋制、等徑角軋制和擠壓等加工方式,制備了晶粒取向不同的M

3、g-Al-Zn系鎂合金板材。通過(guò)對(duì)這些板材中低溫塑性行為和各向異性研究,探討了不同取向板材變形過(guò)程中的孿生機(jī)制和中低溫變形機(jī)理,主要結(jié)論如下:
　　 (1)有較強(qiáng)基面織構(gòu)特征的AZ31鎂合金板材在室溫-423K變形過(guò)程中{1011}和{10(1)3}壓縮孿晶起主要作用,同時(shí)也存在少量的基面滑移。AZ31鎂合金中壓縮孿晶的形核與長(zhǎng)大速度很快,低溫下當(dāng)達(dá)到孿生所需的CRSS時(shí),短時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量孿生變形。低溫變形會(huì)導(dǎo)致AZ31鎂合金

4、板材中存在部分缺陷,其中包括層錯(cuò)與層錯(cuò)帶。層錯(cuò)帶與基體存在一定的取向關(guān)系,被認(rèn)為是一種微孿晶。
　　 (2)壓縮孿晶在AZ31鎂合金軋制板材中低溫變形中同時(shí)起軟化作用與硬化作用,但硬化作用大于軟化作用。低溫變形下鎂合金孿生的產(chǎn)生受應(yīng)力大小、變形溫度、應(yīng)變速率、孔洞、晶粒大小和預(yù)處理方式有關(guān)。在板材彎曲過(guò)程中,距壓頭越遠(yuǎn)、水平應(yīng)力越大處的孿晶數(shù)量越多。373K下,應(yīng)變速率10-1s-1時(shí)產(chǎn)生的孿晶數(shù)量遠(yuǎn)多于應(yīng)變速率10-3s-1。

5、隨變形溫度的升高,孿晶數(shù)量明顯減少。低溫變形中會(huì)產(chǎn)生部分孔洞,孔洞大多分布在孿晶界和晶界處,對(duì)孿晶生長(zhǎng)起阻礙作用。深冷預(yù)處理引起的體積收縮促使AZ91鎂合金組織處于亞穩(wěn)態(tài),使得第二相顆粒增加并導(dǎo)致了框架式孿晶和納米級(jí)微孿晶的產(chǎn)生。在變形過(guò)程中,第二相顆粒會(huì)阻礙孿晶長(zhǎng)大。
　　 (3)423K,應(yīng)變速率10-2s-1條件下,孿生仍在變形中起主要作用,但有部分a+c位錯(cuò)滑移產(chǎn)生。473K,應(yīng)變速率10-2s-1下,AZ31鎂合金軋制

6、板材發(fā)生明顯的動(dòng)態(tài)回復(fù)。動(dòng)態(tài)回復(fù)能夠引起晶界鋸齒化,并導(dǎo)致尖角型孿晶產(chǎn)生。隨著z參數(shù)進(jìn)一步降低(溫度升高,應(yīng)變速率降低),合金中孿晶組織顯著減少,動(dòng)態(tài)再結(jié)晶逐漸發(fā)揮主要作用。AZ31鎂合金板材中溫變形條件下的再結(jié)晶機(jī)制包括持續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和孿生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。AZ31擠壓態(tài)鎂合金板材在473K-573K下沿ED方向壓縮時(shí)的熱變形應(yīng)力指數(shù)n為8.57,形變激活能為174.18KJ/mol。這表明473K-573K.下板材的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是由交滑移主

7、導(dǎo)。
　　 (4)423K下擠壓態(tài)鎂合金兩階段壓縮由于受到變形溫度的限制,鎂合金在第一階段的再結(jié)晶效果并不明顯,對(duì)第二階段變形的影響不大。當(dāng)變形溫度升高至523K時(shí)進(jìn)行兩階段壓縮,由于變形溫度較高,導(dǎo)致第一階段產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒較多,并對(duì)第二階段變形有一定的軟化作用。
　　 (5)擠壓態(tài)板材低溫下沿 ED方向壓縮時(shí),主要孿晶模式為{10(1)2}拉伸孿晶,這種孿晶導(dǎo)致晶粒發(fā)生偏轉(zhuǎn),使大部分晶粒在變形過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)橛踩∠颉?/p>