直径为160mm AZ40镁合金棒材的混晶组织和力学性能各向异性

摘要

采用＂多向锻造（MDF）＋挤压＋在线冷却＂技术制备的AZ40（直径为160 mm）镁合金棒材具有混晶组织和力学性能各向异性,通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射织构测量和室温拉伸试验对上述特征进行表征和分析。结果表明：混晶组织来源于半连续铸锭中Al的微观偏析。均匀化处理（（380°C,8 h）＋（410°C,12 h））不能完全消除这种微观偏析。在后续MDF和挤压过程中,Al含量为3%-4%（质量分数）的枝晶心部转变成细晶区,而Al含量约为6%的枝晶边缘转变成粗晶区。表层、R/2和心部的XRD宏观织构都呈现典型的纤维织构特征,且表层的[0001]//Ra D取向强度（11.245）约为R/2处（6.026）和心部（6.979）的两倍。挤压态AZ40镁合金棒材沿挤压方向和半径方向具有优异的伸长率（A）和中等抗拉强度（Rm）：A为19%-25%,Rm为256-264 MPa;然而,屈服强度（Rp0.2）呈现出各向异性和内外不均匀性,即Ra D为103 MPa,ED-C（心部）为137 MPa,ED-O（边部）为161 MPa,这主要是织构造成的。（155°C,7 h）＋（170°C,24 h）时效处理对AZ40镁合金棒材的强度和伸长率几乎没有影响。