AZ31B镁合金薄板经单向多道次弯曲及退火后的组织与性能

摘要

镁合金是目前工程应用中最轻的一种金属材料，具有高的比强度、比刚度、良好的导热性和减震性等特点受到了航空、自动化和电子产品等行业的极大关注。然而由于密排六方结构的镁合金在室温下非基面滑移系难以启动且传统轧制态镁合金板材有强的基面织构，因此在常温下镁合金板材表现出较低的成形性能从而限制了其广泛应用。
　　 前期工作显示经单向多道次弯曲(RUB)工艺可有效改善镁合金板材的基面织构并提升板材成形性能。基于此，本文系统研究了在RUB及随后退火过程中镁合金板材的组织演变，并讨论了这种具有不同初始织构的镁合金板材的室温机械性能。获得了如下结论：
　　 (1)室温下，单向多道次工艺会引导镁合金板材晶粒c轴朝RD方向发生倾斜，从而使镁合金板材在RD和45°拉伸方向的屈服强度降低。然而由于加工硬化的作用，断裂延伸率较低。
　　 (2)室温下经RUB并以260℃退火1小时后，加工硬化被消除且镁合金板材的织构组分在沿着RD方向变得更加散漫，因此断裂延伸率显著的提高，并且三个拉伸取向的屈服强度也被降低。RUB工艺处理并经随后退火的镁合金板材有较高的延伸率主要是由于拉伸变形过程中维持了较高的加工硬化。
　　 (3)中高温RUB依然能改善冷轧退火态AZ31B镁合金板材强的基面织构。镁合金板材在回复温度下经RUB处理后，织构组分与室温下弯曲相似；在再结晶温度以上经RUB处理后，织构组分变得更加分散，且锥面织构增多。
　　 (4)随着RUB温度的升高，经RUB处理的镁合金板材表面晶粒趋于长大。当弯曲温度达到400℃时，板材厚度上的晶粒几乎全部长大。由于晶粒的粗大，在再结晶温度以上经RUB处理的镁合金板材力学性能降低。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2镁及镁合金概述

1.2.1镁的性质

1.2.2镁合金的分类和特性

1.2.3镁合金的研究及应用

1.2.4变形镁合金

1.3密排六方镁合金室温变形机制

1.3.1位错滑移

1.3.2晶界滑动

1.3.3孪生行为

1.4镁合金的织构

1.4.1织构的含义及测试方法

1.4.2织构的表达

1.4.3镁合金织构组分及演变规律

1.4.4影响镁合金织构的基本影响因素

1.5镁合金板材加工技术研究现状

1.5.1交叉辊轧制

1.5.2交叉轧制

1.5.3不对称轧制

1.5.4大变形轧制

1.6课题研究目的、内容及意义

1.6.1课题研究目的和内容

1.6.2课题研究意义

2实验材料与方法

2.1实验材料

2.2单向多道次弯曲工艺

2.3金相的制备和观察

2.4拉伸实验和杯突实验

2.5 EBSD分析和测试

2.5.1 EBSD系统组成与技术原理

2.5.2 EBSD数据处理

2.5.3 EBSD试样制备

2.5.4 EBSD测试方案

2.6 X射线衍射分析

2.6.1 X射线衍射原理

2.6.2 X射线衍射实验方案

3 RUB工艺对镁合金薄板组织和性能的影响

3.1引言

3.2结果与讨论

3.2.1显微组织

3.2.2织构演变

3.2.3织构梯度的变化

3.2.4织构对机械性能的影响

3.2.5织构对加工硬化和延伸率的影响

3.3小结

4 RUB温度对镁合金薄板组织和性能的影响

4.1引言

4.2结果与讨论

4.2.1显微组织

4.2.2织构演变

4.2.3织构和晶粒尺寸对机械性能的影响

4.3小结

5结论

致 谢

参考文献

附 录