初始组织对AZ31镁合金静态再结晶行为影响研究

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镁合金具有密排六方晶体结构,室温下只能启动有限的滑移系,塑性变形能力较差,限制了镁合金的应用。退火热处理是工业生产中控制和改善材料性能的重要方式,因此研究镁合金退火过程中的静态再结晶行为,对于改善和提高其塑性成形性能有十分重要的意义。本文设计了轧制下压方向分别垂直和平行与晶粒c轴的两类样品(分别命名为:ND板、TD板),经150℃轧制变形和退火处理后,运用显微硬度、金相、X-射线衍射和电子背散射衍射(EBSD)技术研究了形变量和退火参数对镁合金静态再结晶行为的影响;阐明不同初始组织对静态再结晶初期形核、再结晶后期晶粒长大行为以及再结晶织构的影响。研究结果表明:①ND样品的加工硬化率大于TD样品。随轧制变形量增加ND样品基面织构不断加强,切变带组织增多;TD样品轧制过程中基面织构增强柱面织构减弱,9%形变量TD样品含有大量拉伸孪晶,随变形量增加也产生了切变带组织。②随着退火温度和轧制变形量的增加两种样品的再结晶速度均显著加快。9%形变量时,提高退火温度ND样品晶粒不会明显长大;TD样品晶粒显著长大;随着变形量的增加,ND和TD样品再结晶后的组织更加细小均匀且两者之间差异减小。③再结晶激活能随着变形量的增加明显减小,9%形变量TD样品的再结晶激活能远高于9%形变量ND样品;17%形变量时两种样品的再结晶激活能基本相等。④ND样品主要的形核地点是切变带,再结晶新晶粒呈带状分布取向分散,再结晶完成后晶粒尺寸明显减小。9%形变量TD样品中宽大的{10ˉ12}拉伸孪晶不利于再结晶晶粒,退火过程中晶粒长大,无细化晶粒效果;当变形量增加到17%时,TD样品中出现一定量可形核的切变带组织,再结晶晶粒取向分散。⑤ND样品退火后再结晶织构与轧制织构类型相同,基面织构强度减弱。不同变形量TD样品静态再结晶织构变化不同:9%形变量TD样品退火后织构发生了转变,基面织构加强柱面织构减弱;17%形变量TD样品完全再结晶样品与ND样品类似,表现为强基面织构的明显弱化。
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