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℃,8 h)+(410℃,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]//RaD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256～264MPa;然而,屈服强度(Rp0.2)呈现出各向异性和内外不均匀性,即RaD为103MPa,ED-C(心部)为137 MPa,ED-O(边部)为161MPa,这主要是织构造成的.(155℃,7h)+ (170℃,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.