退火处理和动态塑性变形对纯镁组织、织构的影响

论文摘要

本文以纯镁为研究对象：通过金相显微镜、背散射衍射（EBSD）、X射线衍射（XRD）等技术对热压、动态塑性变形和退火试样的组织和织构进行了研究。0°试样利用准静态压缩和动态塑性变形进行对比。对热压退火试样的研究发现：纯镁在300℃热压发生了动态再结晶，晶粒尺寸从134um下降到110um。在热压过程中主要产生了两种孪晶：{1012}拉伸孪晶和{1011}-{1012}二次孪晶。{1012}拉伸孪晶是在热压卸载中产生的。由于初始板材具有强烈的基面织构，热压的方向是沿着大多数晶粒的C轴，热压过后板材仍然具有基面织构，但是织构的强度明显地减弱，这是由于热压温度高，非基面滑移和孪生开动的结果。200℃、0.5h退火晶粒的尺寸没有发生明显的改变，基面织构强度增强，压缩孪晶在退火过程中消失，有少量的拉伸孪晶在退火中保留了下来。对0°试样的准静态压缩和动态塑性变形研究发现：在相同的变形量下，低应变速率变形试样中的压缩孪晶的含量要少于动态塑性变形试样，说明提高应变速率有助于压缩孪晶的产生，准静态压缩的晶粒内部局部取向差要高于动态塑性变形试样，这说明应变速率提高会阻碍位错的滑移。在相同的应变速率下，随着变形量的增加，基面织构强度减弱。在相同的变形量下，降低应变速率也会消弱基面织构的强度。对于90°试样的动态塑性变形试样研究发现：在小应变量变形时（变形量为2%时）试样中出现了大量的{1012}拉伸孪晶，在同一个晶粒中的这些拉伸孪晶的取向不一，随着应变量的增大，这些拉伸孪晶长大，交叉。当变形量为8%时，拉伸孪晶几乎吞并了基体。随着变形量的增大，基体织构逐渐转变成孪晶织构。对于0°DPD试样在240℃不同时间的退火试验研究发现：5%和8%的试样在0-15min的退火以再结晶形核为主，随着退火时间的延长，以长大机制为主。再结晶的形核位置主要在晶界、孪晶界和压缩孪晶的内部，形核的机制是晶界弓出。退火没有改变试样的织构类型，但是随着退火时间的延长，有些晶粒的C轴逐渐发生旋转，偏离动态塑性变形的加载方向，随着退火时间的延长，偏移的角度和晶粒的数量增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 镁的概况
• 1.1.1 镁的性能特点
• 1.1.2 镁的晶体结构
• 1.2 镁的塑性变形
• 1.2.1 滑移变形
• 1.2.2 孪生变形
• 1.3 织构
• 1.3.1 织构的表示方法
• 1.3.2 镁中常见的织构
• 1.4 动态塑性变形
• 1.4.1 材料在高应变速率下的变形方式
• 1.4.2 动态塑性变形的特点
• 1.5 退火对形变金属结构、组织和性能影响的概述
• 1.6 论文研究背景及研究内容
• 2 实验材料与实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料基本信息
• 2.1.2 材料基本状态
• 2.2 分析技术
• 2.2.1 X 射线衍射（XRD）技术
• 2.2.2 电子背散射衍射（EBSD）技术
• 3 纯镁热压退火试验
• 3.1 热压退火实验工艺
• 3.2 热压退火对纯镁组织的影响
• 3.3 热压及退火对纯镁织构的影响
• 3.4 本章小结
• 4 室温动态塑性变形和准静态压缩对纯镁组织和织构的影响
• 4.1 室温动态塑性变形（DPD）和准静态压缩对纯镁组织的影响
• 4.2 室温动态塑性变形（DPD）和准静态压缩对纯镁织构的影响
• 4.3 本章小结
• 5 退火对动态塑形纯镁的组织和织构的影响
• 5.1 0-DPD-5%和 0-DPD-8%试样 240℃退火组织的演变
• 5.2 0-DPD-5%和 0-DPD-8%试样 240℃退火织构的演变
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录