【摘要】：鎂合金變形板材通常具有強(qiáng)基面織構(gòu),導(dǎo)致了材料的各向異性(塑性、強(qiáng)度),降低了成形性能,這是阻礙鎂合金大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。弱基面織構(gòu)鎂合金板材的開發(fā)使這一問題的解決成為可能。研究表明,添加稀土元素能有效弱化鎂合金基面織構(gòu),但關(guān)于織構(gòu)弱化的機(jī)理尚未有統(tǒng)一理論解釋。本文以Mg-2Zn-0.8Gd、Mg-2Zn(wt.%)合金為研究對象,設(shè)計了6種變形量(4%、8%、12%、16%、20%、24%)、3種退火溫度(275℃、350℃、400℃)來研究冷軋壓下量及退火工藝參數(shù)對完全再結(jié)晶態(tài)合金組織和織構(gòu)的影響。采用準(zhǔn)原位EBSD(quasi-in-situ EBSD)方法研究靜態(tài)再結(jié)晶退火過程中組織和織構(gòu)的演變規(guī)律。這對Mg-Zn-RE合金的織構(gòu)弱化機(jī)制有更加系統(tǒng)、準(zhǔn)確的理解,對于開發(fā)高成形性的稀土鎂合金材料和豐富鎂合金弱基面織構(gòu)的基礎(chǔ)理論具有重要意義。主要結(jié)論如下:(1)室溫下變形時,兩種合金最大壓下量不超過24%。隨著冷軋壓下量的增加,晶粒取向越來越集中,形成強(qiáng)基面織構(gòu)。室溫變形時,稀土元素沒有起到弱化織構(gòu)作用。退火后稀土鎂合金產(chǎn)生TD雙峰織構(gòu),而Mg-2Zn合金仍保持基面織構(gòu)取向。軋制壓下量及退火工藝參數(shù)(時間、溫度)對Mg-2Zn-0.8Gd合金完全再結(jié)晶織構(gòu)沒有影響,所以合金成分是導(dǎo)致稀土鎂合金基面織構(gòu)弱化的主要因素,與軋制加工率及退火工藝無關(guān)。(2)冷變形后退火,Gd元素對再結(jié)晶晶粒長大行為及織構(gòu)演變有顯著影響。在再結(jié)晶初期,高能應(yīng)變區(qū)如孿晶內(nèi)、晶界處等產(chǎn)生形核。Mg-2Zn-0.8Gd合金的形核晶粒取向隨機(jī),并且這些晶粒能均勻長大,最終形成非基面織構(gòu)。Mg-2Zn合金在再結(jié)晶初期同樣形成了較弱的再結(jié)晶織構(gòu),但在長大過程中,11 0//RD且c軸平行于母晶的晶粒具有長大優(yōu)勢,導(dǎo)致完全再結(jié)晶時織構(gòu)變強(qiáng)。再結(jié)晶完成時,Mg-2Zn-0.8Gd合金平均晶粒尺寸為18.964μm,而Mg-2Zn合金平均晶粒尺寸為35.243μm,且三元合金的晶粒尺寸分布更緊湊。
【圖文】：

圖 1.1 鎂的(a) HCP 堆積方式和(b)晶胞示意Fig. 1.1 Diagram of (a) hexagonal close packing and (b) unit cell of Mg點(diǎn)很多，但力學(xué)性能較低，，其應(yīng)用范圍受到很大限制。在以形成具有各種性能的合金，滿足不同需求。鎂及鎂合金出結(jié)構(gòu)件，也可以通過塑性加工和熱處理，制備出各種規(guī)格線材和帶材等等。鎂合金是所有金屬結(jié)構(gòu)材料中密度最低構(gòu)材料相比，鎂合金具有一系列的優(yōu)點(diǎn)[4-8]:小。鎂合金的密度比純鎂稍高，在 1.75～1.85g/cm3之間，其彈性模量與高強(qiáng)度鋁合金、合金鋼的大致相同。鎂合金單比塑料高，所以，在同樣的強(qiáng)度零部件的情況下，鎂合金的薄而且輕。另外，由于鎂合金的比強(qiáng)度也比鋁合金和鐵高件的強(qiáng)度下，可減輕鋁或鐵的零部件的重量。的導(dǎo)熱和散熱性能。鎂合金有高于塑料數(shù) 10 倍的導(dǎo)熱性能鎂合金對溫度的依賴性低，因此鎂合金可被廣泛應(yīng)用于要

圖 1.2 HCP 金屬不同軸比下的孿晶系Fig. 1.2 Twinning shear of hcp metals with different c/a ratio c 軸產(chǎn)生的應(yīng)變性質(zhì)分為拉伸和壓縮孿晶。一般晶直于 c 軸受到壓應(yīng)力時產(chǎn)生拉伸孿晶，報道的有 晶體沿 c 軸產(chǎn)生壓縮的孿晶為壓縮孿晶，報道的孿按照孿晶結(jié)構(gòu)分可分為初級孿晶和二次孿晶。二次，在形成的初次孿晶里再發(fā)生一次孿晶。二次孿晶系，這和二次孿晶的變體選擇有關(guān)。有報道、{10 3}-{10 2}、{10 2}-{10 2}三種。中最容易開動的只有基面滑移，無法協(xié)調(diào) c 軸方生變形。通常，根據(jù)最小切變準(zhǔn)則，切變量小的孿條件下均發(fā)生{10 2}拉伸孿生。在壓縮孿晶模型中 s 一樣，但是{10 1}<10 2>發(fā)生時原子移動位移容易發(fā)生。相應(yīng)的，常見的二次孿晶模型為{10 1
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG339;TG146.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2679575