单向轧制镁及AZ31镁合金的织构演变

论文摘要

本文主要以实验为基础,选择纯镁及AZ31镁合金为研究对象,分别对纯镁进行400℃热轧,对AZ31镁合金进行单向同步及异步冷轧,对同步冷轧镁合金样品进行250℃×30min、300℃×30min、350℃×30min和400℃×30min的退火处理。通过金相显微观察、ODF和EBSD分析,探讨了镁在热变形过程中{0002}基面织构的形成及演变机制；研究了单向同步室温轧制条件下AZ31镁合金形变织构及退火织构的演变规律；分析了单向异步室温轧制条件下AZ31镁合金各层织构的演变规律。研究结果表明,铸态纯镁在热轧过程中发生动态再结晶,晶粒细化,晶粒大小趋于均匀；织构由初始态的无规则取向逐渐向强的{0002}基面织构转化。这主要归因于动态再结晶过程中具有基面织构取向的晶粒优先生长,吞并基体晶粒,导致基面织构增强。对热挤压态的AZ31镁合金进行单向同步室温轧制,随着冷轧压下量的增加,（0117）[0772]、（1126）[2021]和（1126）[0221]织构的强度呈现先增大后减小的变化趋势,（0117）[0772]、（1126）[2021]和（1126）[0221]织构的强度始终保持增大的趋势。这可能是基面滑移、{1011}和{1012}锥面孪生以及<c+a>锥面滑移共同作用的结果。AZ31镁合金同步冷轧板随退火温度的升高,主要织构类型保持不变,但织构强度逐渐降低；完全再结晶的温度随冷轧压下量的增大而降低。其原因在于冷轧压下量越大,基体晶粒畸变能越大,再结晶过程中,晶界迁移的驱动力越大,再结晶完成的越快。同步热挤压态的AZ31镁合金板各层主要织构组分的织构强度关于中心层对称。经过单向异步室温轧制后,快速辊侧的织构强度高于慢速辊侧的织构强度,造成镁合金冷轧板各层的织构强度关于中心层不对称。这主要源于异步轧制形成接触摩擦力方向相反的搓轧区的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 镁合金的概述
• 1.1.1 镁的基本性质
• 1.1.2 镁及镁合金的应用与发展
• 1.2 镁合金的塑性变形机制
• 1.2.1 镁合金塑性变形中的滑移机制
• 1.2.2 镁合金塑性变形中的孪生机制
• 1.3 镁合金的塑性加工技术
• 1.3.1 镁合金的塑性成形工艺
• 1.3.2 异步轧制技术
• 1.3.3 异步轧制技术在镁合金中的应用
• 1.4 镁合金的织构
• 1.4.1 取向分布函数
• 1.4.2 镁合金织构类型
• 1.4.3 镁合金织构的研究状况
• 1.5 本文的研究目的及内容
• 第二章 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 镁合金的轧制和热处理
• 2.2.1 单向同步热轧纯镁
• 2.2.2 单向室温同步轧制AZ31镁合金
• 2.2.3 单向室温异步轧制AZ31镁合金
• 2.2.4 AZ31镁合金的退火处理
• 2.3 镁合金的组织分析
• 2.3.1 金相试样的制备
• 2.3.2 X射线衍射织构测定
• 2.3.3 EBSD的测定
• 第三章 镁及镁合金的{0002}基面织构的形成机制的研究
• 3.1 热轧纯镁的显微组织
• 3.2 热轧纯镁形变织构的X射线测定结果
• 3.3 热轧纯镁的EBSD分析结果
• 3.4 分析与讨论
• 第四章 单向同步室温轧制AZ31镁合金的形变织构和退火织构
• 4.1 单向同步室温轧制AZ31镁合金的形变织构
• 4.1.1 单向同步室温轧制AZ31镁合金形变织构演变过程的研究
• 4.1.2 单向同步室温轧制AZ31镁合金的显微组织
• 4.1.3 分析与讨论
• 4.2 单向同步室温轧制AZ31镁合金的退火织构
• 4.2.1 轧制压下量为9%的AZ31镁合金的退火织构和显微组织
• 4.2.2 轧制压下量为16%的AZ31镁合金的退火织构和显微组织
• 4.2.3 轧制压下量为25%的AZ31镁合金的退火织构和显微组织
• 第五章 单向异步室温轧制AZ31镁合金的形变织构演变
• 5.1 单向异步室温轧制AZ31镁合金的形变织构
• 5.2 分析与讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢