连续铸轧AZ31B镁合金板坯的组织结构及退火行为

论文摘要

本论文采用连续铸轧技术制备了AZ31B镁合金板坯,并利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱分析、X射线衍射分析、维氏硬度检测等技术对其组织结构及退火行为进行了研究,主要结论如下:（1）连续铸轧AZ31B合金板坯的物相主要包括α-Mg初晶、枝晶间富溶质α-Mg与粗大块状Mg17（Al,Zn）12相组成的离异共晶以及分布于枝晶胞内或者枝晶胞之间的细小星形Al8Mn5相。（2）板坯在连续铸轧过程中承受了一定程度的塑性变形,且变形分布不均匀。宏观上,铸辊对板坯表面的摩擦作用使得表层与芯部的应力状态呈现出差异,导致了塑性变形优先在板坯表层发生。微观上,位错在晶界处塞积造成的应力集中,激活了晶界附近的非基面滑移,协调了该区域的塑性变形,并促使了位错网络的形成以及动态回复、动态再结晶的进行,使得塑性变形集中于晶界附近发生。（3）连续铸轧板坯具有明显的组织与性能的各向异性,这是由于板坯在定向凝固和铸辊热轧的作用下形成了织构的缘故;板坯表层和中心的织构并不一样,其表层织构是（0001）[11（?）0]+（0001）[21（?）0],而芯部织构组分可以近似地表达为（10（?）4）[（?）021]+（11（?）4）[10（?）0]。（4）连续铸轧板坯在430℃进行均匀化退火时,迅速发生再结晶;原始组织的不均匀变形导致了再结晶在原始晶粒的边界处优先发生,并逐渐向中心扩展,在保温2小时之后,再结晶基本完成;再结晶没有形成新的织构,随着原始组织在再结晶过程中逐渐消耗,原始织构逐渐减弱;均匀化退火消除了成分偏析和加工硬化,减弱了基面织构,得到了细小均匀的无畸变的再结晶组织,有利于板坯后续加工的进行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 镁合金的分类
• 1.2.1 铸造镁合金
• 1.2.2 变形镁合金
• 1.3 镁合金的加工塑性特点
• 1.3.1 镁合金的晶体结构
• 1.3.2 镁合金的滑移变形机制
• 1.3.3 镁合金的孪生变形机制
• 1.3.4 镁合金的动态再结晶
• 1.3.5 镁合金的织构
• 1.4 变形镁合金板材的传统生产工艺
• 1.5 连续铸轧技术
• 1.5.1 连续铸轧技术的起源与发展
• 1.5.2 连续铸轧技术的金属学特点
• 1.5.3 连续铸轧技术工艺特点
• 1.5.4 连续铸轧技术在镁合金方面的应用
• 1.6 本课题的研究目的与意义
• 第二章 材料制备与实验方法
• 2.1 材料制备
• 2.1.1 铸轧工艺流程
• 2.1.2 合金配料与熔炼
• 2.1.3 铸轧设备与参数
• 2.1.4 铸轧立板
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 光学显微观察
• 2.2.2 X-射线衍射分析
• 2.2.3 反极图绘制与织构分析
• 2.2.4 扫描电镜（SEM）观察
• 2.2.5 透射电镜（TEM）观察
• 2.2.6 维氏硬度测量
• 第三章 连续铸轧AZ31B镁合金板坯的组织结构
• 3.1 连续铸轧AZ31B镁合金板坯的光学显微组织
• 3.2 连续铸轧AZ31B镁合金板坯中的物相
• 3.2.1 X射线衍射分析
• 3.2.2 扫描电镜观察
• 3.2.3 透射电镜观察
• 3.3 连续铸轧AZ31B镁合金板坯变形组织
• 3.4 连续铸轧AZ31B镁合金板坯的织构
• 3.4.1 组织各向异性
• 3.4.2 硬度各向异性
• 3.4.3 反极图与织构分析
• 3.5 连续铸轧AZ31B镁合金板坯组织结构的形成机理
• 3.5.1 枝晶生长与物相形成的机理
• 3.5.2 不均匀变形组织的形成机理
• 3.5.3 连续铸轧织构的形成机理
• 第四章 连续铸轧AZ31B镁合金板坯的退火行为
• 4.1 显微组织在退火过程中的演变
• 4.2 织构在退火过程中的演变
• 4.3 连续铸轧AZ31B镁合金板坯的退火行为
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要研究成果