AZ31镁合金压缩过程中的变形性能及组织演变

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轧制AZ31镁合金板材的显微组织和力学性能

轧制AZ31镁合金板材的显微组织和力学性能苗青【摘要】以初始晶粒尺寸为250～300 μm、20 mm厚的铸态AZ31镁合金板坯为原材料,对比研究4种轧制方案对轧后板材显微组织和力学性能的影响.结果表明,4种方案终轧板材的平均晶粒尺寸依次为5 μm、18 μm、6.5 μm和4.5 μm,抗拉强度均大于250 MPa,屈服强度均大于140 MPa,延伸率均大于20％.其中最佳方案制得了高塑性镁合金板材,抗拉强度为265 MPa,屈服强度为186 MPa,延伸率达29％,同时,板材沿横向、轧向和45°方向的性能相差较小,各向异性不显著.【期刊名称】《上海电机学院学报》【年(卷),期】2013(016)005【总页数】6页(P240-245)【关键词】AZ31镁合金板材;轧制;显微组织;力学性能【作者】苗青【作者单位】上海电机学院机械学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TG113镁合金具有高比强度、高比刚度、减振性好等一系列优点，被誉为“21世纪最具潜力的绿色工程材料”。

变形镁合金板材、带材适用于“陆、海、空、天”等交通运载装备的制造[1-2]。

镁合金具有密排六方(HCP)的晶体结构，室温变形条件下塑性较差、加工成形困难，但变形镁合金较之铸造镁合金具有更优良的力学性能和尺寸稳定性。

轧制技术是通过塑性成形工艺生产板、带材最经济有效的方法之一，具有在大规模工业化生产中快速应用、全面推广的价值和空间[3-4]。

因此，研究与开发高性能镁合金板材的轧制工艺具有重要意义。

据文献[5-6]报道，传统的AZ31镁合金热轧工艺，一般均从120mm左右厚的铸锭开始轧制，始轧温度为420～450℃，终轧温度为300～260℃，单道次变形量15%～25%，一般轧制到2～4mm厚的板材需要加热3～5次，总轧制道次为28～30次。

热轧后板材的性能为：抗拉强度≥250MPa，屈服强度≥145MPa，延伸率在12%～21%，轧制后板材的方向性较明显。

AZ31镁合金热压缩过程中晶粒取向和织构的演变

AZ31镁合金热压缩过程中晶粒取向和织构的演变刘筱;娄燕;李落星;朱必武;何凤亿【摘要】利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术分析AZ31铸态镁合金在不同温度和真应变下热压缩的晶粒取向和织构特点,从晶粒取向和织构角度分析不同温度下其动态再结晶(DRX)的类型.结果表明：在热压缩过程中,350℃时,AZ31铸态镁合金表现为连续动态再结晶(CDRX)特征,新晶粒取向与基体相似,具有较强的{0002}基面织构,以基面滑移为主；500℃时,为旋转动态再结晶(RDRX)特征,真应变为0.5时,新晶粒取向与基体偏转成一定角度,具有两种主要的基面织构,由于动态再结晶的定向形核、择优核心长大和旋转动态再结晶造成这两种基面织构弱于350℃时的{0002}基面织构；且随着真应变的增加,其中一种织构由于滑移系的改变而逐渐消失.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】7页(P2141-2147)【关键词】AZ31镁合金;晶粒取向;织构;动态再结晶【作者】刘筱;娄燕;李落星;朱必武;何凤亿【作者单位】湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082; 深圳大学机电与控制工程学院,深圳 518060;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082;湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙 410082【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金具有密度低、强度高、回收易等优点，近年来作为轻质结构材料被逐渐用于汽车、交通、电子及其它民用产品等领域[1-6]。

但是较差的室温塑性变形能力制约变形镁合金的发展，如何较大程度地改善其塑性变形能力成为目前关注的焦点。

常用方法是晶粒细化、织构强化或软化和合金化等。

动态再结晶是镁合金晶粒细化的重要方式，其主要类型包括CDRX、RDRX 和非连续动态再结晶(DDRX)等[2,7-9]；织构是由于滑移和孪生使晶粒取向转动形成的[1]，且分布和类型与再结晶类型相关，同时其存在对力学性能各向异性有巨大影响[10]。

AZ31镁合金等通道转角挤压应变累积均匀性分析及组织性能研究

文章编号：１００１４３８１（２０１３）１０－００１３０７
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｑｕａｌｃｈａｎｎｅｌａｎｇｕｌａｒｐｒｅｓｓｉｎｇ（ＥＣＡＰ）ｉｓａｎｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｃｈａｎｇｉｎｇｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃ —
ＭａｇｎｅｓｉｕｍＡｌｌｏｙｉｎＭｕｌｔｉ — ｐａｓｓＥｑｕａ１ＣｈａｎｎｅｌＡｎｇｕｌａｒＰｒｅｓｓｉｎｇ
任国成，赵国群（１山东大学模具工程技术研究中心，济南２５００６１；２山东建筑大学材料科学与工程学院，济南２５０１０１）
ＡＺ３１镁合金等通道转角挤压应变累积均匀性分析及组织性能研究
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ＡＺ３１镁合金等通道转角挤压应变累积均匀性分析及组织性能研究
ＨｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＳｔｕｄｙｏｆＡＺ３１
ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒｏｕｔｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｂｙｕｓｉｎｇｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｓｐａｔｉａｌｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｅｔｈｏｄｔｈｒｏｕｇｈｒｏｔａｔｉｎｇｔｈｒｅｅ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｍｕｌｔｉ — ｐａｓｓｐｒｅｓｓｉｎｇ．Ｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｔｒａｉｎｄｉｓ —

az31镁合金的变形织构和协调变形机理

AZ31镁合金的变形织构和协调变形机理一、AZ31镁合金的变形织构AZ31镁合金是一种高性能的镁合金，具有良好的可塑性和延展性，可以用于制作各种结构件。

它的变形织构是由许多主要和次要的变形织构组成的，它们经过变形后可以形成复杂的织构。

1. 主要变形织构AZ31镁合金的主要变形织构主要包括晶粒变形、滑移变形和脱钙变形。

晶粒变形是由晶界移动而形成的，晶界可以在组织中移动，形成新的晶界，从而形成新的织构。

滑移变形是由晶粒内部滑移而形成的，它可以在晶粒内部形成新的织构。

脱钙变形是由钙原子从晶粒中沉积而形成的，它可以形成新的织构。

2. 次要变形织构AZ31镁合金的次要变形织构主要包括滑移变形、拉伸变形、压缩变形和拉伸变形。

滑移变形是由晶粒内部滑移而形成的，它可以在晶粒内部形成新的织构。

拉伸变形是由晶粒外部的力作用而形成的，它可以在晶粒外部形成新的织构。

压缩变形是由晶粒内部的压力作用而形成的，它可以在晶粒内部形成新的织构。

拉伸变形是由晶粒内部的拉伸力作用而形成的，它可以在晶粒内部形成新的织构。

二、AZ31镁合金的协调变形机理AZ31镁合金的协调变形机理是由多种变形机理协同作用而形成的，它们可以有效地改善AZ31镁合金的力学性能。

1. 晶粒变形机理晶粒变形机理是由晶界移动而形成的，晶界可以在组织中移动，形成新的晶界，从而形成新的织构。

晶粒变形机理可以有效地增强AZ31镁合金的变形织构，从而提高材料的强度和延展性。

2. 滑移变形机理滑移变形机理是由晶粒内部滑移而形成的，它可以在晶粒内部形成新的织构。

滑移变形机理可以改善AZ31镁合金的变形性能，增加材料的可塑性和延展性。

3. 脱钙变形机理脱钙变形机理是由钙原子从晶粒中沉积而形成的，它可以形成新的织构。

脱钙变形机理可以改善AZ31镁合金的变形性能，增加材料的可塑性和延展性。

三、结论AZ31镁合金的变形织构由主要变形织构和次要变形织构组成，它们经过变形后可以形成复杂的织构。

AZ31镁合金的热挤压变形和力学性能分析

第34卷第6期Vol 134　No 16FORGING &S TAMPING TECHNOLOGY2009年12月Dec.2009A Z31镁合金的热挤压变形和力学性能分析石　磊1,李继文1,2,李永兵3,魏世忠1,2,徐流杰1,2,张国赏1,2(11河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003;21河南科技大学河南省耐磨材料工程技术研究中心,河南洛阳471003;31机械科学研究总院先进制造技术研究中心,北京100083)摘要:为了掌握高精度镁合金管材的生产工艺,通过对铸锭的均匀化处理,借助500t 挤压机、拉伸试验机、金相显微镜和透射电镜(TEM )对AZ31镁合金管材的等温挤压过程进行了研究,试制了AZ31镁合金挤压薄壁管材,获得了尺寸精度高、粗糙度小和壁厚差小的管材;分析了不同挤压条件下的AZ31镁合金管材的尺寸精度、组织、力学性能。

研究结果表明:在挤压温度为623±20K 挤出管材经523K ×3h 退火时其性能较好,抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为270MPa ,175MPa 和2311%。

关键词:AZ31镁合金;热挤压;管材DOI :1013969/j 1issn 1100023940120091061010中图分类号:TG 376 文献标识码:A 文章编号:100023940(2009)0620035204H ot extrusion deformation of AZ31m agnesium alloy and mechanics performance analysisSHI Lei 1,L I Ji 2w en 1,2,L I Yong 2bing 3,WEI Shi 2zhong 1,2,XU Liu 2jie 1,2,ZHANG G uo 2shang 1,2(11School of Material Science and Engineering ,Henan University of Science and T echnology ,Luoyang 471003,China ;21Henan Engineering Research Center for Wear of Materials ,Henan University of Science and Technology ,L uoyang 471003,China ;31Advanced Manufacture Technology Center ,China Academy of MachineryScience and Technology ,Beijing 100083,China )Abstract :In order to know the production technics of magnesium alloy tube with high accuracy ,the isothermal extru 2sion process of AZ31magnesium alloy tube was investigated by 630t extruder ,tensile machine ,microscopy and trans 2mission electron microscope (TEM ).The casting was homogenized before extrusion deformation.The tube with pre 2cise size ,low roughness and little wall thickness difference was received during the trial 2manufacture of the thin 2wall extruded tube of AZ31magnesium alloy.AZ31magnesium alloy was hot extruded under different conditions ,and the microstructure and mechanical properties and dimensions accuracy of the alloy were investigated.The results show that the tensile strength and yield strength and elongation percentage of samples ,that extruded at 623±20K and annealed at 523K ×3h are 270MPa ,175MPa and 2311%respectively.K eyw ords :AZ31magnesium alloy ;hot extrusion ;tube收稿日期:2009204210;修订日期:2009206210作者简介:石　磊(1980-),男,硕士研究生电子信箱:shilei207207@1631com 镁合金是目前工业应用中最轻的金属结构材料,具有较高的比强度、比刚度,良好的减震性能、电磁屏蔽性能、切削加工性能、尺寸稳定性能以及容易回收等一系列优点,可以代替塑料、钢铁等材料,满足产品的轻、薄、一体化等要求。

预时效对AZ31镁合金形变热处理组织及性能的影响

预时效对AZ31镁合金形变热处理组织及性能的影响黄小婷;李英华【摘要】对AZ31镁合金进行固溶和均匀化处理后,再进行不同时间预时效和不同程度形变,最后进行相同的时效处理,研究预时效时间及形变量对金相显微组织和布氏硬度的影响.结果表明:固溶处理使绝大部分Mg17 Al12相溶入了a-Mg基体,形变处理后,晶粒被拉长,颗粒相或杂质沿形变方向分布,出现明显的纤维组织,晶粒内部出现大量交错的形变孪晶;形变程度越大,加工硬化效果越显著,形变程度到20％时,硬度增长缓慢;形变前预时效增加了再结晶的形核,在随后的时效处理过程中,发生了再结晶,形变产生的纤维组织消失,生成了等轴晶粒;形变程度越大,再结晶后的等轴晶粒越细小.再结晶软化和时效析出强化的共同作用,使AZ31镁合金的硬度比时效前略有升高.因此,形变热处理前预时效能有效地改善AZ31镁合金的组织及力学性能.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2016(027)004【总页数】5页(P53-56,79)【关键词】AZ31镁合金;预时效;形变热处理;布氏硬度;显微组织【作者】黄小婷;李英华【作者单位】中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁及镁合金具有密度低、电磁屏蔽效果好、抗震减振能力强和易于回收再利用等优点，被誉为“21世纪的绿色工程材料”[1]。

AZ31镁合金属于Mg-Al-Zn-Mn系挤压镁合金，为众多变形镁合金中的一种，被广泛用于型材、板材。

目前人们在镁合金强化方面做了大量研究，其中AZ31镁合金的强化研究主要有固溶强化[2]、时效强化[3-5]、细晶强化[6-7]及形变强化[8]。

形变热处理是将形变强化和固溶、时效强化相结合的一种综合性工艺[9]，研究其对AZ31镁合金组织和力学性能的影响，可改善合金的综合性能，扩大其使用范围。

本研究在形变热处理前增加了预时效处理，研究不同预时效处理工艺对AZ31镁合金形变热处理后的组织与力学性能的影响，为制定AZ31镁合金挤压加工工艺提供参考。

压缩条件下AZ31镁合金第Ⅱ阶段加工硬化

压缩条件下AZ31镁合金第Ⅱ阶段加工硬化邹罡;张康;张诗昌【摘要】在温度为25℃～300℃、应变速率为3×10-2 s-1～ 10-4 s-1的条件下,对挤压态的AZ31镁合金沿挤压方向进行了压缩试验,试验研究了加工硬化率随应力的变化关系,以及产生第Ⅱ阶段加工硬化的原因.结果表明,在一定温度及应变速率范围内,加工硬化率随应力增加而增加,当加工硬化率达到峰值时即出现第Ⅱ阶段加工硬化.产生第Ⅱ阶段加工硬化的主要原因是压缩过程中,镁合金组织产生了{ 1012}拉伸孪晶,随着孪晶数量增加,大量孪晶界会阻碍位错运动,造成加工硬化率升高.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2017(045)005【总页数】5页(P52-56)【关键词】镁合金;第Ⅱ阶段加工硬化;孪晶;加工硬化率【作者】邹罡;张康;张诗昌【作者单位】广东省建筑科学研究院集团股份有限公司,广东广州 510500;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉 430081;武汉科技大学材料与冶金学院,湖北武汉 430081【正文语种】中文【中图分类】TG146.22根据加工硬化率与应力之间的关系，金属材料的加工硬化通常具有三个阶段特征[1]：第Ⅰ阶段的特点是加工硬化率很低，且与应力无关，一般出现在单晶材料中；第Ⅱ阶段则对应着较高的加工硬化率，且在某一给定的变形条件下，加工硬化率为一确定常数；第Ⅲ阶段加工硬化率与应力呈线性关系，即随着应力增加，加工硬化率直线降低。

材料在变形过程中，根据变形条件的不同往往表现出一个或几个加工硬化特征[1-2]。

镁合金的加工硬化随变形温度和应变速率的变化可以出现第Ⅱ或第Ⅲ阶段加工硬化[3-4]。

由于第Ⅱ阶段加工硬化与位错交互作用有关，因此产生第Ⅱ阶段加工硬化需要具备特定条件。

Hnorng-Yu Wu[3]等人研究了AZ31B-H24镁合金热轧薄板的加工硬化行为表明：只有当应变速率高于4×10-3 s-1且在室温下变形时，AZ31B-H24镁合金才产生第Ⅱ阶段加工硬化，而当温度升高到250℃时，第Ⅱ阶段加工硬化消失。

变形镁合金AZ31的织构演变与力学性能共3篇

变形镁合金AZ31的织构演变与力学性能共3篇变形镁合金AZ31的织构演变与力学性能1变形镁合金AZ31是一种广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等领域的轻金属材料。

其具有轻质、高比强度、高耐腐蚀性等突出特点，逐渐成为各个领域中的热门材料。

然而，AZ31合金在加工过程中存在明显的异方性，其机械性能受到材料的组织结构影响较大。

因此，对于AZ31合金织构演变对力学性能的影响进行深入研究，有助于提高这种合金材料的使用性能。

AZ31合金的织构演变与力学性能1. AZ31合金的结构特点AZ31合金属于Mg-Al-Zn系列，由镁、铝、锌组成，其中镁含量最高，达到90%以上。

该合金的强度和塑性取决于其织构和显微结构。

AZ31合金虽然密度较低，但其非球形晶粒结构导致其劣异性强，机械性能较差。

而AZ31合金加工过程中的塑性变形，会导致晶体的取向趋向于某些方向，进而改变其结构和性能。

2. AZ31合金的织构演变材料的织构是指其晶体结构的方向取向分布情况。

AZ31合金材料经过加工后，其晶体取向会出现明显的变化。

织构演变主要表现为以下几个方面：(1) 轧制织构AZ31合金在轧制过程中，由于强制变形而出现滑移活动和晶胞旋转，引起晶体取向转移。

随着轧制次数的增加，合金的织构也发生了显著变化。

初始材料晶粒的织构为强烈的(0001)取向，随着轧制次数的增加，晶胞几乎沿着轧制方向旋转。

在轧制后5次，(0001)织构逐渐消失，取向随机化趋势增强。

(2) 拉伸织构AZ31合金在拉伸过程中，晶粒沿着应力方向伸展。

拉伸应变随机化使得AZ31合金中的(0001)取向被破坏，取向随机性增强。

此外，拉伸过程中晶粒的滑移和旋转也会影响其织构。

(3) 桶形拉伸织构桶形拉伸是一种在不一致模式下进行的拉伸，能够产生高度逆变形，有利于产生组织细化和显着的织构改善。

桶形拉伸后，(0001)取向分布更为均匀，且滞后角度明显减小。

3.织构演变对AZ31合金力学性能的影响材料的力学性能受到其组织结构的影响。

挤压-剪切工艺挤压AZ31镁合金的组织和织构演变

张丁非，杰慧胡红军石国梁戴庆伟。刘，，，（１重庆大学材料科学与工程学院，重庆４０４；００５２重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心，重庆４０４）００４
ＺＨＡＮＧｎ～ｅ。ＬＩＪｅｈｉ，Ｄｉｇｆｉ，Ｕｉ— ｕＨＵｎ —ｎ，ＨＩＧｕ－ｉｎＤＡＩＱｉｇｗｅ＇ＨｏｇｉｎＳｏｌｇ，ａｎ— ｉ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＭｉｒｓｒｔｒｎｄｔｘｕｅｅｏｕｔｏｆＡＺ３１ｍａｅｉｍｒｕｃｏｔｕｃｕｅａｅｔｒｖｌｉｎｏｇｎｓｕｗｏｇｈｔａｌｙｐｏｅｓｄｂｙａｎｅｌｏｒｃｓｅｗ
ｓｖｒｌｓｉｅｏｍａｉｎｉｌｉｇｅｒｓｏｎｈｅｒｗｅｅｉｅｔｇａｅｅｅｅｐａｔｃｄｆｒｔｏｎｃｕｄｎｘｔｕｉｎａｄｓａｒｎｖｓｉｔｄ．Ｔｈｅｕｌｓｓｗｅｈｔｅｒｓｔｈｏｄｔａｆｎｅａｕｆｒｍｉｒｔｕｔｅａａｈｅｅｅｒｓｏ — ｈｅｒｔｃｎｉｕｎｄｖａｉｔｙｅｆｉｎｄｎｉｏｍｃｏｓｒｃｕｒｓｃｎｂｅｃｉｖｄｂｙｘｔｕｉｎｓａｅｈｑｅａｒｅｙｔｐｓｏｔｘｔｅｃｎａｓｏｄｉｃｏｔｕｃｕｅｅｕｒａｌｏｂｅｆｕｎｎｍｉｒｓｒｔｒｓ，ｗｈｉｈｗｅｋｎｄｔｈｏｎａａｅｔｘｕｅｎａ — ｃａｅｅｈｅｔｅｄｍｉｎｔｏｆｂｓｅｔｒ．Ｉｄ

不同压力下AZ31镁合金的凝固组织及性能变化

不同压力下AZ31镁合金的凝固组织及性能变化我国的镁矿资源丰富，是原镁生产大国，但在镁资源利用上依然停留在原镁生产阶段，对于高质量镁合金制备等深加工方面，我国依然显著落后于世界先进水平，我国镁行业迫切需要提高自己的实力。

标签：压力；镁合金；组织；性能0 引言本文选用AZ31镁合金作为课题研究对象，基于加压凝固基础理论及影响机制，分析研究了加压对镁合金凝固组织变化特征以及性能的影响，其不仅对控制镁合金凝固组织进而改善性能具有积极意义，而且对进一步丰富镁合金凝固理论都也具有一定影响。

1 实验条件和方法本实验选用AZ31镁合金，主要化学成分（质量百分比）见表1。

采用一端封闭的不锈钢管作为浇铸的模型，本实验采用的压力条件分别是常压，静压，离心压力。

选用高纯石墨坩埚作为AZ31合金熔炼容器，设定熔炼温度为720℃。

合金熔炼过程中使用2#溶剂进行熔体的保护和除渣处理。

待合金完全熔化后浇注入预热的管子中，浇注时采用氩气保护，浇铸温度670℃～685℃。

静压力是通过管式加热炉的加热区域控制镁合金熔体的施加静压的高度，通过熔体自重来补缩，获得在不同熔体深度下具有不同的静压头作用的凝固组织。

离心压力凝固是将浇注冷却的管子封闭后加热至合金融化，放入转速为1400r/min的离心设备上进行离心加压使得合金完全凝固。

注意，管子在放入井式加热炉之前要用石棉布包裹，确保管子拿出井式炉未开始离心凝固之前管子内的合金处于液态。

为了明显的对比两种工艺的优缺点，静压力凝固的铸件取样沿重力方向的底部位置，离心压力凝固的铸件取离旋转中心远的边部位置。

试样磨制，抛光和腐蚀后，在奥林巴斯金相显微镜和日产S-3400N型的扫描电镜下观察显微组织，利用型号为D/max2200PC的XRD衍射仪对不同凝固条件制备成的金相试样进行相成分测试，确定相组成。

使用型号HX-1000TM的显微硬度计进行硬度测试。

在型号Instron8801的拉伸机上测试力学性能。

AZ31B镁合金的超塑性力学特征及变形机制

2 AZ31B镁合金的超塑性力学特征及变形机制2.1 引言目前，超塑成形主要用于航空工业中的铝、钛等合金零件的生产，很少用于镁合金零件的生产。

由于镁金属的密排六方结构，其室温塑性加工性能较差，超塑成形对于镁合金的应用显得十分重要。

随着镁合金研究和应用的进一步发展，在节能环保的新工业时代，超塑性镁合金的应用将会日益增加，这对工业态(commercial)镁合金而言，意义尤其重大。

镁合金细晶超塑性变形及控制机理已有大量的相关报道，而对具有非典型等轴细晶的工业态(commercial)变形镁合金超塑性的研究较少，因此有必要对工业态(commercial)变形镁合金超塑变形的微观机制作深入研究。

本章对工业态热轧AZ31B镁合金板材的超塑性力学特征和变形机制进行了研究。

试验用热轧AZ31B镁合金板材超塑性拉伸试样的原始组织平均晶粒尺寸约为17.5μm，且组织不均匀，不具有典型等轴细晶组织。

超塑性拉伸试验在重庆钢铁股份有限公司钢铁研究所物理实验室的HT-9102电脑伺服控制材料试验机上进行，高温拉伸试验的温度范围为673~763K，应变速率范围为1×104-~1×103-1-s。

试验测定工业态轧制AZ31B镁合金超塑性变形应变速率敏感性指数m值，流动应力σ和延伸率δ等数据，以及厚向异性指数r、应变强化指数n等成形性能参数。

并寻求轧制AZ31B镁合金板材最佳超塑性变形温度和应变速率，以获得其超塑性最佳变形条件。

采用XL30-TMP扫描电镜对拉伸后试样的断口及超塑性变形轴剖面的空洞进行观察和分析。

旨在为其工业应用打下一定的理论基础。

2.2 AZ31B镁合金超塑性高温拉伸试验2.2.1 试验材料和试样本文研究的实验用材料为工业态热轧AZ31B镁合金板材。

其制备过程为：选取工业态镁合金AZ31B铸锭（化学成分见表2.1），铣面后坯料厚度尺寸为40mm。

坯料的加热温度为733~743K，保温时间6小时；轧制工艺制度：开轧温度为723~733K，热轧道次变形量为15~20%，在轧制过程中采用测温仪测量坯料温度，当温度低于573K时就返回加热炉再加热，使温度达到703~723K，保温时间为1小时。

az31b镁合金铸轧板的织构和冲压性能研究

硕士学位论文２电磁超声能场对铸轧板坯微观组织和织构的影响因此，其织构分布比普通铸轧板更加散漫，取向极密度更低，晶粒的取向聚集现象更少，但其柱面织构分布却比普通铸轧镁板略高，这是因为在铸轧过程中产生的再结晶组织增加晶粒的柱面取向。

２．４本章小结由ｔ／。

由１／。

图２．１１两种铸轧镁合金带坯的柱面取向分布通过复合能场铸轧实验和普通铸轧实验制备了两种ＡＺ３１Ｂ镁合金铸轧带坯，对比分析两种带坯的微观组织和织构，可得如下结论：（１）复合能场可以使镁合金带坯晶粒明显细化和均匀化。

普通铸轧得到的镁合金带坯平均晶粒尺寸（直径）为７５．８５１．ｔｍ，枝晶网胞发达；复合能场铸轧得到的镁合金带坯平均晶粒尺寸（直径）为４０．５０１．ｔｍ，大部分晶粒为椭球状的等轴晶，有细小的再结晶组织存在。

（２）织构测试表明：两种的镁合金带坯在铸轧过程中均形成以基面织构和柱面织构为主的原始织构。

铸轧带坯在复合能场作用下，原始织构的强度降低，各织构组分分布更均匀，锥面织构组分提高，择优取向较弱。

硕士学位论文３ＡＺ３１Ｂ镁合金温轧的组织、织构和力学性能演变形量的增加而提高，并基本呈现出ＲＤ方向最大，４５０方向次之，ＴＤ方向最小的现象。

复合能场铸轧镁板三个方向的屈服强度、抗拉强度和延伸率始终高于普通铸轧镁板，各向异性程度小于普通铸轧镁板。

而热轧镁板的初始屈服强度、抗拉强度都较高，但在后续温轧中增加缓慢。

（４）三种镁合金板材的延伸率变化规律各不相同：复合能场铸轧镁板的延伸率前四个道次温轧时稳定增加，在第五道次大幅度增加，第六七道次减小；普通铸轧镁板延伸率前两个道次略有减小，然后逐渐增加，最后两道次减小；商用热轧镁板的初始延伸率较大，但在前四道次温轧中逐渐减小，第五道次开始缓慢增加。

（５）在温轧过程中，复合能场铸轧镁板第五道次温轧板材表现出细小均匀的微观组织和散漫的织构分布，其综合力学性能超过同道次的热轧镁板。

AZ31镁合金板材在热处理中组织和性能的演变

（ＣｏｌｅｅｏｆＭａｅｉｌｉｎｃｎｇｉｅｉｇ，ＴａｙｕｎＵｎｉｒｉｙｏｅｈｎｏｏｌｇｔｒａｓＳｃｅｅａｄＥｎｎｅｒｎｉａｖｅｓｔｆＴｃｌｇｙ，Ｔａｙｎ０３０２４，Ｃｈｎｉｕａ０ｉａ）ＡｂｔａｔＴｈｅｅｆｃｓｏｅｔｔｅｔｅｈｅｍｉｒｔｕｔｅ，ｍｅｈａｉａｎｄｆｍｉｇｒｓｒｃ：ｆｅｔｆｈａ — ｒａｍｎｔｏｎｔｅｏｓｒｅｕｒｃｎｃｌａｏｒｎｐｏｐｅｔｅｏＺ３１ａｅｓｕｒｉｓｆＡｍｇｎｉｍ
ｏｅｈａｉａｎｌｎｏｐｅｔｅｎｄｉａｅｈａｙｅｄｓｒｎｈｄｅｃｎｄｓａｎｔｍａｅｔｎｓｌｔｅｇｔｌｇｌａｌｆｍｃｎｃｌａｄｂｕｇｉｇｐｒｒｉｓｉｃｔｄｔｔｉｌｔｅｇｔｓｅｄｕｌｉｔｅｉｅｓｒｎｈｓｉｈｔｙｆｌｓｗｈｉｅｌ
ＡＺ合金板材在热处理中组织和性能的演变＊３１镁
王自启，晓卿，继祥，黎忱，里波曹郭李万
（原理工大学材料科学与工程学院，太山西太原００２）３０４
摘要：究了热处理对ＡＺ１合金轧制板材显微组织、研３镁室温力学性能和成形性能的影响。热处理
ａｌｙｒｌｄｓｅｔａｏｍｅｅａｕｅｗｅｅｉｖｓｉａｅ．Ｗｈｎｔｍｐｒｔｒｅｗｅｎ３０ ℃ ａｄ３０℃ ，ｈｅｕｔｆ — ｌｏｌｈｅｔｒｏｔｍｐｒｔｒｒｎｅｔｇｔｄｏｅｅｅｅａｕｅｉｂｔｅ０ｓｎ５ｔｅｒｓｌｓｏｍｉｃｏｔｕｔｒｈｗｅｈｔｔｎｉａｐａｅｒｓｒｃｕｅｓｏｄｔａｗｉｓｄｓｐｅｒｄ，ａｄｔｅｇａｎｕｎｄｈｍｏｅｅｕｎｉｅａｔｒｈａｒａｍｅｔｎｈｒｉｓｔｒｅｏｇｎｏｓａｄｆｆｅｅｔｔｅｔｎ．Ｔｈｅｕｔｎｅｒｓｌｓ

AZ31镁合金的织构对其力学性能的影响

AZ31镁合金的织构对其力学性能的影响唐伟琴;张少睿;范晓慧;李大永;彭颖红【摘要】利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析AZ31镁合金热挤压棒材和轧制薄板的织构特点;对具有不同初始织构的镁合金棒材和薄板进行力学性能分析,并从织构角度分析棒材的拉压不对称性和薄板的力学各向异性.结果表明:挤压镁合金棒材具有主要以(0001)基面平行于挤压方向的基面纤维织构,存在严重的拉压不对称性,其原因在于压缩时的主要变形方式为{10(-1)2}<10(-1)1>孪生;热轧镁合金薄板具有主要以(0001)基面平行于轧面的强板织构,具有显著的力学性能各向异性,其原因在于拉伸时不同方向的基面滑移Schmid因子不同.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2010(020)003【总页数】7页(P371-377)【关键词】AZ31镁合金;织构;力学性能【作者】唐伟琴;张少睿;范晓慧;李大永;彭颖红【作者单位】上海交通大学,机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学,机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学,机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学,机械与动力工程学院,上海,200240;上海交通大学,机械与动力工程学院,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁合金具有低密度、高强度、易回收等优点，近年来作为轻质结构材料被逐渐应用于汽车、交通、电子及其他民用产品等领域[1]。

变形镁合金通常通过挤压、轧制、锻造等变形方式来改善合金的结构，提高镁合金的性能，但镁合金在变形后会在合金内产生择优取向即织构。

大量研究表明[2-9]，镁合金织构的存在对镁合金的性能有着显著影响。

因此，研究镁合金在变形过程中产生的织构，明确织构产生的原因及织构对合金性能的影响，就可以对镁合金的变形加工提供理论依据，达到控制织构的目的，用以改善合金的性能以适应结构件的使用要求。

AZ31镁合金板材变路径压缩对力学性能影响

AZ31镁合金板材变路径压缩对力学性能影响宋广胜;姜敬前;徐勇;张士宏【摘要】The rolled AZ31 Magnesium alloy sheet was sequentially compressed along rolling direction (RD), transverse direction (TD) or normal direction (ND) at room temperature, the compressions RD, RD-ND, RD-TD and RD-TD-ND were correspondingly defined according to the difference of compression paths, and the mechanical property and texture evolution were analyzed for former compressions. The magnesium alloy sheets experienced the former compressions were then stretched along RD at room temperature, respectively, and the influence of compression method on the subsequent tensile mechanical properties was analyzed. The results predict that the yielding strength greatly increases during TD compression of RD-TD compression due to activations of {10 1 2}-{10 1 2} secondary twin, and the intensive{10 1 1} pyramidal texture and {10 1 0} prismatic texture form within the magnesium sheet after RD-TD compression. The plasticity of AZ31 magnesium alloy sheet stretched along RD followed by the RD compression is obviously improved due to activation of {10 1 2} detwinning.%室温下，对AZ31镁合金轧制板材依次沿轧向(RD)、横向(TD)和法向(ND)压缩，依据压缩路径的不同，分别对应RD、RD-ND、RD-TD和RD-TD-ND 4种压缩方式，分析上述压缩过程镁合金的力学性能和织构变化，并对上述压缩变形后的镁合金分别进行室温沿RD方向拉伸变形，分析不同压缩变形方式对拉伸力学性能的影响。

AZ31镁合金组织性能的影响分析

摘要挤压变形AZ31镁合金组织以绝热剪切条纹和细小的α再结晶等轴晶为基本特征。

挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能。

随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,晶粒尺寸由铸态的d400μm减小到挤压态的d12μm(min);强度、硬度随挤压比的增大而增大,延伸率在挤压比大于16时呈单调减的趋势。

轧制变形使板材晶粒明显细化,硬度提高。

AZ31合金中添加Ce,其铸态组织中能够形成棒状Al4Ce相,并能改善合金退火态组织和力学性能;添加Ce可以改善AZ31的综合力学性能。

关键词:AZ31变形镁合金;强化机制；组织；性能绪论20世纪90年代以来,作为最轻金属结构材料的镁合金的用量急剧增长,在交通、计算机、通讯、消费类电子产品、国防军工等诸多领域的应用前景极为广阔,被誉为“21世纪绿色工程材料”,许多发达国家已将镁合金列为研究开发的重点。

大多数镁合金产品主要是通过铸造生产方式获得,变形镁合金产品则较少。

但与铸造镁合金产品相比,变形镁合金产品消除了铸造缺陷,组织细密,综合力学性能大大提高,同时生产成本更低,是未来空中运输、陆上交通和军工领域的重要结构材料。

目前，AZ31镁合金的应用十分广泛,尤其用于制作3C产品外壳、汽车车身外覆盖件等冲压产品的前景被看好,正成为结构镁合金材料领域的研究热点而受到广泛重视。

第1章挤压变形对AZ31镁合金组织和性能的影响1.1 挤压变形组织特征及挤压比的影响作用图1-1为动态挤压变形过程中的组织变化。

动态变形过程大致分为3个区域:初始区、变形区和稳态区，分别对应着不同的组织。

图1-1a为初始区挤压变形前的铸态棒料组织。

由粗大的α-Mg树枝晶和分布其间的α-Mg+Mg17Al12共晶体组成,枝晶形态十分发达，具有典型的铸造组织特征。

晶粒尺寸为112~400μm。

图1-1b为变形区近稳态区组织。

图中存在大量无序流线,流线弯曲度大、方向不定且长短不一，显然这种组织特征是在挤压力作用下破碎的树枝晶晶臂(α固溶体)发生滑移、转动的结果。

异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响

第32卷第8期2010年8月北京科技大学学报Jou rnal of U niversity of Sc i ence and T echno l ogy B eijingV o.l 32No .8Aug .2010异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响李振蔡庆伍江海涛孟强北京科技大学高效轧制国家工程研究中心,北京100083摘要采用不同异速比对AZ31镁合金板材进行异步轧制,并将轧后样品进行显微组织和X 射线衍射分析,研究异速比对镁合金板材组织和织构转变的影响.结果表明:异速比的变化对晶粒形貌影响较大但晶粒细化效果不明显;当异速比为21800时,板材内出现了长条晶粒;快速辊侧{0002}基面织构强度高于慢速辊侧,且板材两侧表面{0002}晶面的偏转方向相反;异速比对基面织构的强度影响显著,随着异速比的增大,基面织构的强度先增加后下降.这种特殊的织构变化与异步轧制过程中沿厚度方向引入的剪切变形有关.关键词镁合金;异步轧制;组织;织构分类号 TG 14612;TG 339E ffects of differential speed rati o on the m icrostructure and texture of AZ31magnesi u m alloy sheets processed by differential speed rollingLI Zhen ,CA I Q ing -w u ,JI AN G H ai -tao,M E N G Q i angNati onal Engineeri ng R esearch C en t er f or Advan ced Rolli ng Technol ogy ,Un ivers i ty of S ci en ce and Technol ogy Beijing ,B eiji ng 100083,Ch i naAB STRACT T he effects of diff e renti a l speed rati o on t he m i c rostructure and the tex t ure o fA Z31m agnesi um a lloy s heets processed by d ifferen ti a l speed ro lli ng (DSR )were i nvesti ga ted by opticalm i croscopy and X-ray diffrac tion ana l y si s .The res u lts sho w that d ifferent-i a l speed rati o has a si gn ifican t effect on t he grain mo rpho l ogy but a littl e i nfl uence on the gra i n size .A s t he differential speed rati o i n -creases to 21800,lots of long -str i p gra i ns are found .The i n tensity of {0002}basa l tex t ures is much h i ghe r on t he s i de of fast ro lli ng than on the si de of sl ow ro lli ng and the d i str i butions o f {0002}or i entati ons are different be t w een the t w o surfaces o f the sheet .D ifferen -ti a l speed rati o has also a g reat infl uence on t he strength o f basal textures and w hen the d ifferentia l speed ratio i ncreases ,t he i ntens i ty o f {0002}basal tex t ures i ncreases firstl y and t hen reduces .Th i s special tex t ure change could be attri buted to shea r defor m ation i ntro -duced throughout the t h ickness dur i ng the d ifferen ti a l speed ro lli ng process .K EY W ORDS magnesi u m a lloys ;d iffe renti a l speed rolling ;m icrostruc t ure ;tex ture收稿日期:2009--08--18基金项目:北京市高成长企业自主创新科技专项基金资助项目作者简介:李振(1984)),男,硕士研究生;蔡庆伍(1955)),男,教授,博士生导师,E-m ai:l cai qw@nercar .u st .cn变形镁合金因其高的组织均匀性和细小的晶粒而具有优于铸造镁合金的性能.但是,镁合金无论是热变形还是冷变形都产生强的基面织构和对应的强各向异性,这使得镁合金轧板和挤压板的拉伸方向是硬取向,一般只有约15%的延伸率,导致镁合金的室温成形性较差,所以在加工过程中如何控制织构的强度和取向具有重要意义.已有研究表明,采用异步轧制(d ifferenti a l speed rolling ,DSR)可减弱镁合金板材的基面织构,提高其性能[1--2].目前关于异步轧制工艺参数包括轧制温度、变形量和轧制道次等对镁合金板材组织和织构的影响已有研究[3--6],但关于异速比对异步轧制镁合金组织及织构的影响,文献报道较少.因此,本文以热挤压镁合金板材为原料,对其进行不同异速比的异步轧制,研究其组织和织构的演变,以期为工业化生产提供理论基础.北京科技大学学报第32卷1 实验111 实验材料实验所用的材料采用厚度为2155mm 的AZ31镁合金热挤压板材,具体化学成分如表1所示.AZ31属于M g --A l --Zn 系合金,是目前工业界使用较广泛的变形镁合金牌号.除了A l 和Zn ,在AZ31中加入了M n,它的作用是改善合金的耐蚀性能,且由于成分配方中所用的元素均为工业中常见元素,故该合金的成本较低.与铸态镁合金板材相比,热挤压板材晶粒更加细小因而具有更好的可加工性.表1 AZ31镁合金挤压板材合金成分(质量分数)Table 1 C o mpos i ti on ofAZ31m agnes i um a ll oy extrus i on sheets%A l Zn Fe Cu M n N i S i M g 2180~31101104~1117[010025[010017012210~013210[0101[01016余量112 实验过程从挤压板材上截取150mm @60mm 的板材作为轧前试样,将该试样在400e 下保温1h,以便提高其可轧制性能.实验方式采用单道次轧制,变形温度为300e ,变形量为20%,异速比分别为11125、11300、11700、21000、21400和21800,轧后试样直接放入水中淬火,以保存其轧制状态下的组织.轧制过程中通过改变上下工作辊的直径来实现异步轧制异速比的改变,上工作辊为小辊,下工作辊为大辊.轧材和轧辊表面均无润滑,轧制方向平行于板材挤压方向.采用电火花线切割设备从所有轧后板材中部截取用于金相观察和进行X 射线衍射的试样.将金相试样沿轧制方向上的断面磨光,然后采用硝酸+甲醇溶液电解抛光,采用苦味酸+冰醋酸溶液侵蚀,在Carl Zeiss 光学金相显微镜下进行组织观察.X 射线衍射的试样经2000号砂纸磨平后,在Dm ax1400X 射线衍射仪上进行织构的测量,采用Cu K A 射线,管电压40kV,电流100mA.结合透射法和反极图法测量(0002)晶面的晶粒取向密度,并通过计算机自动分析得到试样的极图.2 结果和讨论211 显微组织图1为异步轧制之前原始挤压板材的显微组织和(0002)晶面极图.可以看出,挤压板材组织极不均匀,是由很细的再结晶晶粒和沿挤压方向拉长的粗大晶粒组成的混合组织,晶粒尺寸为6~200L m 不等,形成原因可能是挤压态的变形组织在退火过程中发生了部分再结晶,如图1(a)所示;由图1(b)可以清楚地看到,挤压后的AZ31镁合金板材中呈现很强的基面织构组分,其基面平行于板面,大部分晶粒的(0002)晶面平行于挤压方向,晶粒取向分布极值点向轧向的相反方向偏转了大约15b ,与其他金属类似,镁合金在挤压变形过程中形成了典型的纤维织构.图1 AZ31镁合金挤压板材的组织(a)和基面极图(b)Fig .1 M i cros tr u cture (a)and (0002)pole fi gu re (b)of an AZ31m agnes i um all oy hot -extruded p l ate#1018#第8期李振等:异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响图2为双辊驱动,轧制温度300e ,变形量20%,不同异速比下的异步轧制AZ31镁合金板材金相组织照片.从图2可以看出,AZ31镁合金经过不同异速比轧制后,样品的晶粒大小不均匀,晶粒内部都出现了大量的变形孪晶,孪晶方向与轧制方向(水平方向为轧向)呈45b .其原因是镁合金具有密排六方(hcp)结构,滑移系较少,且层错能低,滑移变形较困难,低的层错能降低了孪晶界的界面能,促使在位错开动前金属所受应力已达到孪生变形所需应力,发生孪生[7].孪生有两个主要作用:一方面,孪生应变一定程度上满足塑性应变;另一方面,孪生导致新的取向,使得滑移在新取向的晶粒中发生.根据孪晶生长的动力学理论和孪晶中的位错生长机制可知,变形镁合金中存在{101-1}压缩孪晶与{101-2}拉伸孪晶.这两类孪晶在金相显微镜中的形貌存在很大差异:{101-2}拉伸孪晶形貌是呈宽的透镜状,晶界容易迁移;压缩孪晶的两侧界面平直且平行,宽度很窄,说明压缩孪晶晶界不易扩展.因此,图2的微观组织表明:随着异速比的增加,异步轧制板材中均出现压缩孪晶和拉伸孪晶且两类孪晶的数量比例无规律可循,证明异速比的变化对镁合金板材的孪生模式影响较小[8--9].图2 不同异速比下的AZ31镁合金轧制组织.(a)11125;(b )11300;(c)11700;(d )21000;(e)21400;(f)21800F i g.2 M icrostruct u res ofAZ31m agnes i um alloy after h ot rolli ng .D ifferenti al s peed ratio :(a)11125;(b)11300;(c)11700;(d)21000;(e)21400;(f)21800同时,由图2还可以得出,随着异速比的增大,晶粒沿着轧制方向被压扁拉长,晶粒细化效果不明显.当异速比为21800时,试样内存在一些长条晶粒,如图2(f)所示.这说明异速比的变化对晶粒形貌影响较大,而对晶粒大小影响较小.关于镁合金在热轧过程中长条晶粒的形成有两种看法:一是认为原来是等轴晶,高温下有合适的晶粒取向和足够的独立滑移系(如<a+c>滑移系)的开动,最终形成长条状,就像立方系金属晶粒的变形一样;二是认为它有原始等轴状粗大晶粒经高温条件下水平方向的不断剪切摩擦作用形成,大晶粒消失的慢而部分保留下来.杨平[10]对含有这种晶粒的区域进行电子背散射衍射分析,结果显示大的长条状形变晶粒内亚晶界较少而晶粒内部菊池带质量较高,没有大量位错滑移造成的不同方向的亚晶界,说明滑移主要发生在晶界附近,大的形变长条晶粒应是逐渐被剪切而演变成的.另外,观察六种异速比下金相组织,没有发现大量的动态再结晶晶粒.在镁合金热轧变形过程中,影响其金相组织变化的因素非常复杂,主要涉及位错滑移、孪生和动态再结晶等因素.虽然AZ31镁合金的层错能较低,热轧时不易发生动态回复而易发生动态再结晶,但与静态再结晶相比,动态再结晶需要更大的临界变形程度才能发生.由于实验条件下轧辊未预热,实际轧制温度可能低于300e ,因此当道次压下量为20%时,变形时储能较低而使动态再结晶发生得不够完全,金相组织中只有少量细小的动态再结晶新晶粒.212 织构图3为异速比为11125、11300、11700、21000、#1019#北京科技大学学报第32卷21400和21800,快(下表面)、慢(上表面)速辊侧(0002)晶面织构极图.由图3可以看出,在六种异速比实验条件下,异步轧制AZ31镁合金板材上下表面均表现为基面织构特征,但其晶粒取向有所差别.与原始挤压板材相比,轧制板材下表面即快速辊侧(0002)晶面密度极值点围绕板材横向(TD )由法向(ND )向轧向(RD)偏转角度有所改变,c 轴偏转角度由轧制之前的15b 减小到5~8b ,即基面c 轴由法向(ND)向轧向(RD)偏转了5~8b .上表面即慢速辊侧基面c 轴垂直于轧面,(0002)晶面平行于轧面,表现为典型的镁合金热轧基面织构特征,且随着异速比的增大,基面c 轴偏转角度变化不明显.另外,板材上下表面的基面取向分布也有所不同,下表面(0002)晶面取向沿轧向分布,而上表面基面取向分布则与轧向相反.特别是当异速比为21000时,下表面即快速辊侧基面取向强度分布偏向横向,原因可能与轧制过程中柱面滑移的激活有关.图3 不同异速比条件下异步轧制板材的(0002)晶面极图.(a)11125;(b)11300;(c)11700;(d)21000;(e)21400;(f )21800F i g.3 (0002)pol e figures ofDSR processed sheets .D ifferen ti al s peed ratio :(a)11125;(b )11300;(c)11700;(d)21000;(e)21400;(f)21800图4是样品在轧制过程中,基面织构强度随异速比的变化曲线.由图4可见,当异速比为11125时,与同步轧制类似,板材上下表面基面织构强度差别不大.随着异速比的不断增加,快速辊侧基面织构强度先增大然后不断减小,而在慢速辊侧基面织构强度变化不大,(0002)晶面织构取向和强度沿厚向呈不对称分布.这种织构取向和强度的不对称分布可能与异步轧制特殊的变形过程有关.K i m 等[11]认为,同步轧制过程中,板材上下表面中性点(剪切应力方向发生改变的一点)的位置是固定不变的.但是,在异步轧制过程中,作用剪切变形区上的轧制压力、摩擦力#1020#第8期李振等:异速比对异步轧制AZ31镁合金板材组织和织构的影响和张力与常规轧制不同,中性点的相对位置是变化的,快速辊侧指向出口方向,慢速辊侧指向入口方向.即与同步轧制相比,异步轧制的搓轧区与快、慢辊接触弧的摩擦阻力方向完全相反.快速辊侧板带的摩擦力指向出口方向,而慢速辊侧板带的摩擦力指向入口,如图5所示[6].因此,在慢辊侧,剪切应力的方向指向入口,而在快辊侧剪切应力的方向指向出口,这与图2的基面取向分布方向相同.在轧件出口处,慢速辊侧的板材已完全脱离轧辊而快速辊侧仍与轧辊相接触,因此快速辊侧存在很大的剪切应力和压应力且该侧金属发生了剪切滑动.所以,在快速辊侧产生大角度基面滑移,形成基面滑移织构,晶粒c 轴沿轧向的相反方向发生了轻微的偏转,如图5(b)所示;而在慢速辊侧表面几乎不产生剪切变形,形成锥面滑移织构.从而使轧制过程中金属流动产生了特殊变化,快速辊侧基面织构强度高于慢速辊侧且晶体取向沿板厚的分布呈非对称分布.尽管剪切应力对热轧镁合金板材织构的具体演变机理还有待进一步研究,结合图3和图4的结果,仍可以认为剪切力是基面织构弱化的一个重要原因.图4 异步轧制过程中基面织构强度的变化F i g.4 Changes i n i n tens i ty of b asal text u res du ri ng DSR p rocess i ng图5 异步轧制过程中的单向切变带(a)和晶粒的偏转(b )F i g.5 Un i d irecti ona l s h ear band s (a)and grai n rot ati on (b )du ri ng DSR p rocess i ng此外,研究表明,异速比增大,剪切力和压应力同时增大,但剪切力增加的速率高于压应力[12--13].当异速比较小(11125和11300)时压应力对晶体取向转动的贡献大于剪切力,(0002)晶面平行于轧面,试样形成了较强的基面织构,当异速比为11300时基面织构强度最大.随着异速比的不断增大,大于11300时,剪切力弱化基面织构的作用逐渐增强,促使c 轴由法向向轧向发生了一定角度的偏转,(0002)晶面择优取向减弱.因此,基面织构强度随异速比的变化表现为先增大后减小的趋势.虽然异速比为11125和21800时,基面织构强度相差不大,但由图3(a)、图3(f)可以看出两种试样的基面织构取向有所不同.异速比为11125时(0002)晶面平行于轧面,而异速比为21800时基面c 轴发生了偏转.同时,对比图2(a)、图2(f)可知,两种异速比的金相组织差异较大,在高异速比下(21800时)试样内出现了一些长条晶粒.这种不同异速比下组织和织构的差异将会对后续退火组织和织构的演变产生重要影响,关于这一问题还有待于进一步的研究.3 结论(1)异速比对异步轧制镁合金板材的组织影响较小,但对织构的演变影响较大.(2)镁合金在六种异速比条件下,快速辊侧基面c 轴由法向(ND)向轧向(RD)的偏转角度变化规律不明显,而慢速辊侧基面c 轴并没有发生偏转,表明异速比对基面c 轴偏转角度影响较小.(3)快、慢速辊侧基面取向分布方向与剪切应力方向相同,说明沿板材厚度方向分布的剪切应力是基面取向发生转动的重要原因.(4)快速辊侧基面织构强度高于慢速辊侧,且随着异速比的增加,(0002)晶面织构强度先增加后减小.参考文献[1] Hu ang X S ,Suzuk iK.M ech an i cal properti es ofM g -A -l Zn all oyw i th a tilted basal texture ob tai ned by d ifferenti al speed rolli ng .M a te r S ci Eng A ,2008,488(1/2):214[2] W at anabe H,M ukai T ,Ish i ka w a K.D ifferenti al speed rolli ng ofan AZ31m agnesi um all oy and the resulti ng m echan ical properties .J M a ter S ci ,2004,39(4):1477[3] K i m W J ,Park J D,K i m W Y.E ff ect of differen ti a l s peed rollingon m i crostr u cture and m echan ical p roperties of an AZ91m agnes-i um alloy .J A lloys C o mpd ,2008,460(1/2):289[4] W at anabe H,M ukai T ,Ish i ka w a K.E ffect of t e m perat u re of d i -fferen tial speed ro lli ng on roo m t e m perat u re m echan ical properties and text u re i n an AZ31m agnesi um alloy .JM a t er P rocessT e chnol ,#1021#北京科技大学学报第32卷2007,182(1-3):644[5]H uang X S,Suzuk iK,W atazu A,et a.l E ffects of t h ic kn 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AZ31镁合金在高温变形中的组织变化和机械性能

０．２１７０．２６００．２９４０．２７６
由表 1 可知，双轴变形试样的屈服应力和抗拉强度均远大于单轴变形的，而且可发现单轴变形试样有超塑性变形存在，而同样条件下双轴变形试样没有发现超塑性变形存在。可见 AZ31 镁合金双轴变形时即使在高温下变形抗力也很大。这是由于相对于单轴变形，板厚和板幅变形同时存在，变形时由于变形处于约束状态，因而其塑性流动性差，变形时的平均应力比单轴变形高，在没有呈现大的伸长时就断裂，因而就没有了超塑性。
试样晶界上形成了约 1 μm 的微孔及纤维状组织。这力不均匀引起的动态再结晶和纤维状态组织的形成。
ห้องสมุดไป่ตู้种组织变化的结果，是在晶界形成微细晶粒，因而其
吴全兴摘译自《日本金属学会志》
阳极氧化含Ｎ的钛合金生成Ｎ掺杂的ＴｉＯ２纳米管
1972 年， Fujisima 和 Honda 研究证明，锐钛矿型 TiO2 半导体价带能约为 3.2 eV，可作为光活性材料或光催化剂。但是，由于其价带能相对较高，需要紫外光（ λ≤380 nm）激发才能达到典型的光感应。紫外光部分只占太阳能光谱能的 2％~3%，因而锐钛矿型 TiO2 不能有效地利用太阳能。为了提高可见光区太阳能的转换效率，研究者发现在 TiO2 中掺杂合适的物质可以改变其价带能，从而提高其光催化活性。目前，最有效的窄化 TiO2 价带能的工艺是 N 掺杂。 N 掺杂可通过在 TiO2 表面溅射含氮的混合气体，在 NH3 中退火，或通过化学途径在沉积的过程获得 TiO2 纳米粒子的混合物。本研究旨在开发一种新的 N 掺杂工艺，即采用 TiN 合金作为基材，在阳极氧化过程直接吸收 N 进入 TiO2 纳米管中。

挤压态az31镁合金热变形过程中的孪生和织构演变

挤压态az31镁合金热变形过程中的孪生和织构演变
挤压态AZ31镁合金的热变形过程中，孪生和织构演变是关键的微观结构演变过程之一。

在挤压过程中，镁合金会发生塑性变形，其中孪生是一个重要的形变机制。

孪生是指材料中某些晶体在应力作用下发生结构调整，形成具有特殊晶格取向关系的结构。

在挤压过程中，孪生主要发生在镁合金的基体晶粒之间。

孪晶的形成可以提高材料的强度和塑性，并且可以消散应力集中，提高材料的疲劳寿命。

此外，挤压过程中的织构演变也是影响材料性能的重要因素。

织构是指材料中晶粒取向的统计分布特征。

在挤压过程中，由于应变的非均匀性，材料中的晶粒取向会发生改变。

通常情况下，挤压过程中晶粒取向的变化趋势是晶粒取向的统计分布更加均匀，这可以改善材料的力学性能和热稳定性。

总的来说，在挤压态AZ31镁合金中，孪生和织构演变是相互关联的微观结构演变过程。

孪晶的形成可以通过调整晶粒取向来改善材料的力学性能，而织构演变则可以通过控制应变分布来调控材料的综合性能。

因此，理解和控制挤压态AZ31镁合金中的孪生和织构演变对于优化其性能具有重要意义。

AZ31镁合金板材在热处理中组织和性能的演变

AZ31镁合金板材在热处理中组织和性能的演变王自启;曹晓卿;郭继祥;李黎忱;万里波【摘要】The effects of heat-treatment on the microstructure, mechanical and forming properties of AZ31 magnesium alloy rolled sheet at room temperature were investigated. When temperature is between 300℃ and 350℃,the results of microstructure showed that twins disappeared, and the grains turned homogeneous and fine after heat treatment. The results of mechanical and bulging properties indicated that yield strength descends and ultimate tensile strength slightly falls while tensile elongation and IE value increases. The best over-all properties can be obtained wben the sheet was treated at 350℃,when cooling for 15 min in the air.%研究了热处理对AZ31镁合金轧制板材显微组织、室温力学性能和成形性能的影响.热处理温度在300～350℃范围时,显微组织观察表明,热处理后孪晶消失、组织逐渐趋于均匀化、平均晶粒尺寸变小;力学性能和胀形性能测试结果表明,板材的屈服强度明显降低、抗拉强度略有下降、屈强比降低、伸长率提高,杯突值提高.在350℃、15min空冷处理后,AZ31镁合金板材的综合性能最好.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】3页(P65-67)【关键词】AZ31镁合板材;热处理;显微组织;力学性能;成形性能【作者】王自启;曹晓卿;郭继祥;李黎忱;万里波【作者单位】太原理工大学材料科学与工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西,太原,030024;太原理工大学材料科学与工程学院,山西,太原,030024【正文语种】中文【中图分类】TG146.2镁及镁合金具有密排六方晶体结构,室温下镁合金的塑性较差、变形困难,并且与晶粒大小及方向有关的各向异性表现比较明显,镁合金的这些缺陷限制了其广泛应用[1-2]。