【摘 要】
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镁合金由于其特殊的密排六方结构,在室温下可以开动的滑移系较少。这使镁合金在室温下的塑性变形能力较差,并严重限制了镁合金发展。弯曲是镁合金工业生产中常用的变形方式之一,而弯曲回弹对弯曲成形工艺和产品精度有着重要影响。本文通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射计算(EBSD)等表征方法对AZ80镁合金的微观组织进行分析,研究了第二相粒子和孪生-去孪生机制对AZ80镁合金板材弯
【基金项目】
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国家自然科学青年基金,基于预孪晶诱导沉淀相调控镁合金板材弯曲中性层偏移机制研究(51704209); 山西省重点研发计划(中意国际合作),剧烈塑性变形纳米化可降解镁合金及低温成形高性能血管支架技术研究(201803D421086); 山西省2020年度重大专利推广资助专项,弱基面织构镁合金连续挤压剪切成形工艺研究(2020
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镁合金由于其特殊的密排六方结构,在室温下可以开动的滑移系较少。这使镁合金在室温下的塑性变形能力较差,并严重限制了镁合金发展。弯曲是镁合金工业生产中常用的变形方式之一,而弯曲回弹对弯曲成形工艺和产品精度有着重要影响。本文通过金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射计算(EBSD)等表征方法对AZ80镁合金的微观组织进行分析,研究了第二相粒子和孪生-去孪生机制对AZ80镁合金板材弯曲中性层偏移和回弹的影响。得出以下结论:(1)室温条件下对轧制态AZ80镁合金板材沿横向进行预压缩变形量为1%、3%、5%变形随后时效处理。沿横向反向拉伸变形,预孪晶镁合金去孪生行为发生,试样屈服强度降低,而预孪晶时效处理后镁合金去孪生行为受到析出第二相粒子抑制,试样屈服强度高于单纯预孪晶试样。(2)室温条件下对轧制态AZ80镁合金板材沿横向进行预压缩变形量为1%、3%、5%变形随后时效处理。预压缩时效试样在100℃下进行90°V型弯曲变形。弯曲内侧和外侧产生拉压不对称性,应变中性层向外侧偏移。随着预压缩程度的增大,回弹逐渐增大。而预孪晶时效处理后,去孪生受到第二相粒子抑制,拉压不对称性增强,中性层偏移系数K值增大,回弹小于单纯预孪晶试样。(3)室温条件下对轧制态AZ80镁合金板材分别沿着横向和轧制方向进行预压缩变形量为1%、3%、5%变形随后时效处理。分别沿着横向、轧制方向、45°方向反向拉伸变形。沿着横向、轧制方向反向拉伸变形时,镁合金产生去孪生行为,屈服强度降低。预孪晶时效处理后去孪生行为受到第二相粒子抑制,试样的屈服强度相较于单纯预孪晶试样增大。而沿45°方向反向拉伸变形时,去孪生行为较弱。(4)室温条件下对轧制态AZ80镁合金板材分别沿着横向和轧制方向进行预压缩变形量为1%、3%、5%变形随后时效处理。预压缩时效试样在100℃下进行90°V型弯曲变形。弯曲外侧发生拉伸变形,内侧发生压缩变形。内外侧产生拉压不对称性,应变中性层向外侧偏移。回弹随着预压缩程度的增大逐渐增大。而预孪晶时效处理后,外侧去孪生行为受到第二相粒子抑制。弯曲内外侧拉压不对称性增强,中性层偏移系数K值增大,回弹相较于单纯预孪晶试样变小。(5)通过Abqaus软件对弯曲过程进行模拟,并利用数学计算弯曲应变中性层和弯曲回弹角之间理论模型,对模拟结果进行验证。模拟结果说明弯曲变形后AZ80镁合金试样发生回弹,镁合金的弯曲应变中性层向外位移。与实际实验结果和数学理论模型计算结果一致。
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