【摘要】：Mg/Al復(fù)合板材結(jié)合了鎂合金密度小、比強(qiáng)度、比剛度高、減震性好,具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文基于現(xiàn)有的復(fù)合板材制備技術(shù),創(chuàng)新性的設(shè)計提出利用擠壓加工制備多層復(fù)合Mg/Al板材,并利用累積擠壓(AEB)制備了層數(shù)更多的Mg/Al復(fù)合板材。利用先進(jìn)的EBSD等微觀表征分析手段、光學(xué)顯微鏡、XRD、掃描電鏡等方法進(jìn)行相應(yīng)系統(tǒng)的研究了擠壓加工對于復(fù)合板材不同組元金屬的微觀組織以及織構(gòu)的變化規(guī)律。不同退火制度對界面和微觀組織的影響規(guī)律及Al外層約束對Mg層軋制變形能力和組織的影響也被系統(tǒng)研究,本論文研究結(jié)果表明:①通過擠壓成功制備了AZ31/6082復(fù)合板材,初次擠壓的板材還可以作為原料進(jìn)行再次擠壓,實現(xiàn)累積擠壓加工。初次擠壓鎂合金中含有大量細(xì)小再結(jié)晶晶粒和少量變形組織,鋁合金的晶粒呈現(xiàn)典型的帶狀結(jié)構(gòu),且周圍有很多細(xì)小再結(jié)晶晶粒。經(jīng)過再次擠壓加工板材中鎂合金和鋁合金組織均勻性獲得提高,但晶粒沒有出現(xiàn)細(xì)化。各種板材隨著退火時間的延長,晶粒組織呈等軸狀均勻分布,隨著退火溫度增加,晶粒發(fā)生顯著的粗化。②AZ31/6082復(fù)合板材在擠壓過程中,Mg層的厚度和Al層的厚度隨著層數(shù)的增加而變薄,且界面結(jié)合情況良好,表現(xiàn)出不同厚度的界面結(jié)合層。AEB制備的復(fù)合板材沒有出現(xiàn)明顯的頸縮現(xiàn)象,也沒有出現(xiàn)明顯的“波浪”狀結(jié)構(gòu)。再次擠壓,過渡層厚度從幾微米增加到20微米左右�？拷麬l層的為Mg2Al3,且Mg2Al3比Mg17Al12厚。隨溫度升高,界面過渡層厚度顯著增加,當(dāng)退火溫度達(dá)到450°C,界面發(fā)生熔化,長時間退火導(dǎo)致材料整體燒蝕。當(dāng)溫度較高時,界面厚度快速變化,且有利于Mg2Al3的生長。③復(fù)合板中Mg合金主要形成{0001}10-10織構(gòu),而Al合金以“Copper”“S”“Brass”織構(gòu)為主,內(nèi)外層織構(gòu)組分有一定的差異,但差異較小。鎂合金主要形成典型擠壓織構(gòu),基軸與擠壓方向垂直,但表層與內(nèi)層織構(gòu)有顯著不同。表層鎂主要基軸主要集中在ND附近,柱面呈現(xiàn)隨機(jī)分布。而內(nèi)層鎂基軸呈現(xiàn)雙峰,雙峰沿TD方向傾轉(zhuǎn)約14度,且柱面呈現(xiàn)一定的擇優(yōu)分布。④通過擠壓復(fù)合后的AZ31軋制性能得到提高,壓下量為40%。由于初始晶粒尺寸較小,即使20%應(yīng)變量也未發(fā)現(xiàn)顯著的孿生變形。P1復(fù)合板材中Mg合金織構(gòu)為典型{0001}基面織構(gòu),經(jīng)過軋制后形成{0001}10-10織構(gòu)。且隨著軋制量的增大織構(gòu)強(qiáng)度下降,未約束條件下比約束條件下形成的織構(gòu)強(qiáng)度高。
[Abstract]:Mg / Al composite plate combines magnesium alloy with low density, high specific strength, high specific stiffness and good shock absorption, and has a wide application prospect. In this paper, based on the existing composite plate preparation technology, the innovative design proposed to use extrusion processing to prepare multi-layer composite mg / Al plate, and the cumulative extrusion (AEB) was used to prepare more layers of mg / Al composite plate. The changes of microstructure and texture of different component metals in composite sheet were studied systematically by means of advanced EBSD, optical microscope XRD, scanning electron microscope and so on. The effect of different annealing conditions on interface and microstructure and the effect of Al outer layer confinement on rolling deformation ability and microstructure of mg layer have also been systematically studied. The results show that AZ31 / 6082 composite sheet was prepared successfully by extrusion. The plate extruded for the first time can be extruded again as raw material to realize accumulative extrusion processing. There are a lot of fine recrystallized grains and a small amount of deformed microstructure in the first extrusion magnesium alloy. The grains of aluminum alloy show typical banded structure and there are many fine recrystallized grains around them. The microstructure uniformity of magnesium alloy and aluminum alloy was improved after reextrusion, but the grain size was not refined. With the increase of annealing time, the grain structure of all kinds of plates is equiaxed and uniformly distributed, and with the increase of annealing temperature, During extrusion, the thickness of mg layer and Al layer become thinner with the increase of the number of layers, and the interface bonding condition is good. It shows that there is no obvious necking phenomenon and no "wavy" structure in the composite plate prepared with different thickness interfacial bonding layer. AEB. Once again, the thickness of the transition layer increases from several microns to about 20 microns. Mg2Al3 is closer to Al layer, and Mg2Al3 is thicker than Mg17Al12. With the increase of temperature, the thickness of the interfacial transition layer increases significantly. When the annealing temperature reaches 450 擄C, the interface will melt and the whole material will be ablated after long annealing. When the temperature is high, the interface thickness changes rapidly, and the mg alloy mainly forms {0001} 10-10 texture in Mg2Al3 composite plate, while Al alloy is mainly "Copper" S "Brass" texture. But the difference is small. The typical extrusion texture of magnesium alloy is formed, the base axis is perpendicular to the extrusion direction, but the texture of surface layer and inner layer is obviously different. The main base axis of surface magnesium is mainly located near ND, and the cylindrical surface is randomly distributed. However, the inner magnesium base axis presents a double peak, the double peak tilts about 14 degrees along the TD direction, and the cylinder presents a certain preferential distribution. 4. The rolling performance of AZ31 is improved by extrusion compounding, and the reduction is 40. Because the initial grain size is small, no significant twinning deformation. P1 composite sheet mg alloy texture is found, and the {0001} 10-10 texture is formed after rolling. With the increase of rolling amount, the texture strength decreases, and the texture strength under unconstrained condition is higher than that under constraint condition.
【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】：2015
【分類號】：TG376;TB331

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本文編號：2139139