動態(tài)塑性變形對鎂和AZ31鎂合金力學(xué)性能的影響.pdf

1、動態(tài)塑性變形可以實現(xiàn)材料的高速變形，通過簡單調(diào)節(jié)工藝參數(shù)就可方便控制形變試樣的微觀組織特征，從而達(dá)到控制相關(guān)性能的目的，目前，已經(jīng)利用動態(tài)塑性變形技術(shù)制備出了多種面心立方金屬合金納米/超細(xì)晶結(jié)構(gòu)材料。鎂及鎂合金在室溫的變形能力較差，本文研究鎂及其合金在動態(tài)塑性變形時的變形機理，和動態(tài)塑性變形后的力學(xué)性能，試圖通過動態(tài)塑性變形制備細(xì)晶鎂及鎂合金，從而提高材料的力學(xué)性能。
　　采用對比試驗研究動態(tài)塑性變形前后純鎂及AZ31鎂合金的力學(xué)

2、性能變化，通過測試了拉伸性能和硬度，并借助金相顯微鏡、X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和背散射電子衍射技術(shù)研究材料力學(xué)性能變化的主要微觀機制。純鎂動態(tài)塑性變形前的狀態(tài)為熱壓退火態(tài)，室溫動態(tài)塑性變形后不經(jīng)過退火，為研究動態(tài)塑性變后純鎂力學(xué)性能的變化，本文引入了室溫下的準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗，補充研究動態(tài)塑性變形對純鎂力學(xué)性能的影響。純鎂的拉伸試驗中采用了5種應(yīng)變速率，熱壓退火態(tài)按拉伸軸與試樣C軸之間的夾角，將試樣分為0°、30°、60°和90°等4種

3、角度的拉伸試樣，動態(tài)塑性變形試驗中，按加載力方向與試樣C軸之間的夾角，也分為0°、30°、60°和90°試樣，動態(tài)塑性變形后純鎂的拉伸方向均與試樣在動態(tài)塑性變形時外力的加載方向垂直，室溫準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗與動態(tài)塑性變形相似，拉伸試驗也一致。AZ31鎂合金動態(tài)塑性變形前的狀態(tài)是熱軋退火態(tài)，試樣內(nèi)沒有孿晶，有粗大的晶粒存在，并有較強的織構(gòu)，所有拉伸試驗均在0.01％/s、0.1%/s和1%/s等3種應(yīng)變速率下進行，熱軋退火態(tài)試樣的拉伸實驗與熱壓

4、退火態(tài)純鎂相似，也按拉伸軸與試樣C軸之間的夾角，將試樣分為0°、30°、60°和90°等4種角度的拉伸試樣，動態(tài)塑性變形時外力的加載方向與試樣的C軸垂直，不同動態(tài)塑性變形應(yīng)變后的AZ31鎂合金拉伸試樣按拉伸軸與動態(tài)塑性變形時外力的加載方向之間的夾角，分為0°、30°、60°和90°等4種角度。
　　研究表明，純鎂發(fā)生8%的動態(tài)塑性變形后，各角度試樣都具有基面織構(gòu)特征，織構(gòu)的C軸與動態(tài)塑性變形時外力的加載方向平行，90°純鎂試樣形成

5、了孿晶/基體的片層組織，片層厚度約5μm，晶粒尺寸略有減小，且分布較均勻，動態(tài)塑性變形后純鎂具有最高的抗拉強度和硬度值，延伸率降低，但90°純鎂試樣動態(tài)塑性變形后壁室溫壓縮后的延伸率較大。AZ31鎂合金發(fā)生不同應(yīng)變量的動態(tài)塑性變形后，屈服強度和抗拉強度都升高，當(dāng)動態(tài)塑性變形5%后90°試樣的強度和延伸率都被提高，其它動態(tài)塑性變形應(yīng)變量下的延伸率有不同程度的減小，同時，動態(tài)塑性變形變形量較小時，試樣的斷裂脆性得到改善。
　　動態(tài)塑性