预压缩-反向拉伸加载路径下镁合金AZ31轧制板材的孪生-退孪生行为

摘要

为了定量研究孪生和退孪生行为在镁合金塑性变形中的作用,开展了镁合金AZ31板材沿轧制方向单调拉伸、单调压缩及预压缩-反向拉伸下的宏观力学行为及微观EBSD试验,并基于考虑孪生-退孪生行为的弹黏塑性自洽模型(EVPSC-TDT),模拟预测了镁合金板材的宏微观塑性变形行为。结果表明:随着压缩量的增大,(0002)极图在RD附近的强度值逐渐增大,孪晶体积分数增加;反向拉伸时,RD附近的强度值逐渐减弱,孪晶体积分数降低;当反向拉伸量与预压缩量相同时,孪晶体积分数几乎减小到0,几乎所有晶粒c轴均转动至ND方向;随着预压缩量的增加,位错密度逐渐提升,增强了对滑移和孪生的阻碍作用,导致反向拉伸时的屈服应力随着预压缩量的增加而增大。反向拉伸初始阶段各滑移-孪生系的开启率相似,表明拉伸阶段的屈服应力与压缩后各滑移和孪生系的硬化有关;EVPSC-TDT模型可准确预测镁合金在以孪生-退孪生为主导的变形模式下的宏观力学行为、织构演化规律及孪晶体积分数。