AZ31镁合金压缩变形微观织构演变规律.pdf

第4l卷 第2期 稀有金属材料与工程 V01．41，No．2 2012矩 RAREMETALMATERnLSANDENGINEERlNG 2012 2月 February AZ3 1镁合金压缩变形微观织构演变规律 王忠堂1，严 操1，宋广胜2，张士宏2 (1．沈阳理工大学，辽宁沈阳110159) (2．中国科学院金属研究所，辽宁沈阳110016) 摘要：采用电子背散射衍射(EBSD)原位跟踪实验方法研究了AZ31镁合金压缩变形微观织构演变规律。在温度为 察区域的微观织构演变。研究结果表明，AZ3l镁合金轧制板材的微观织构为典型的(O001)基面织构。当温度为170℃、 变形量为ll％时，晶粒取向发生显著改变，大部分晶粒都发生了完全孪生，只有少数发生部分孪生，原始的基面轧制 2l 织构大幅减弱，孪生变体符合600／1010和86．3。／10取向关系。随着变形量的增加，滑移开始启动，孪晶晶界减 少，织构变化不明显。压缩变形过程微观织构演变机理主要以拉伸孪生为主，基本上没有压缩孪生出现。 关键词：AZ3l镁合金；电子背散射衍射：微观织构：取向关系 中图法分类号：TG301 文献标识码：A 文章编号：1002．185X(2012)02-0221．05 镁合金具有密排六方晶体结构，滑移系少，塑性 晶粒间的最大取向差只有300，取向差分布均匀且存 变形能力低，其板材具有强烈的织构倾向和各向异 在较多小角晶界，对应晶粒尺寸分布均匀而不易长大， 性11,2]。这些性质对材料的强度、塑性和成形性能都有所以轧板的组织都细小均匀，异常长大倾向弱【l31，降 显著的不利影响【3】。AZ3l镁合金的变形机制丰要是滑低基面织构的强度能显著提高板材的成形性【l41。镁合 移和孪生，柱面滑移及压缩孪晶在镁合金变形过程中 金在冷轧后，晶体c轴将由板面法向向轧制方向偏转 1 是最重要的变形机制【45】。AZ3l镁合金在300℃轧制o-200【15】。纯镁在平面应变压缩过程中的孪生变形类 的薄板组织中存在大量的孪晶，退火后孪晶逐渐消失 型包括拉伸孪生、压缩孪生和二次孪生【l61。镁合金的 形成等轴晶粒【61，新形成的孪晶中的内应力与基体周 变形机制有基面、柱面、锥面滑移和孪生，当外应力 围的应力场有关【_71。热轧AZ31B镁合金板材的主要变接近于垂直或平行基面作用时，使锥面滑移和孪生的 形机制是基面滑移，易形成基面的单峰织构特征。而 取向因子增大而易于启动，而基面和柱面滑移的取向 冷轧时的主要变形机制是基面滑移和拉伸孪生，形成 因子很小，不易启动11。71。AZ31镁合金平面应变压缩 基面向轧制方向倾斜的双峰织构特征【8】。 时晶粒内部的形变机制主要是拉伸孪生变形，产生平 镁合金的初始取向与变形机制之间存在一定关 行于轧制面的基面织构，孪晶随形变量的增大先急剧 系，若晶粒的基面绕横向方向(TD)朝着法向方向增加，然后明显降低，孪晶量与基面取向晶粒的面积 (ND)倾斜，则基面滑移为主要滑移机制；若晶粒的分数对应【181。AZ3l镁合金在不同方向和不同温度下 基面垂直于TD，则柱面滑移为主要滑移机制；若晶 压缩变形时，拉伸孪晶将发生于基面法向垂直于压缩 粒的基面与轧制方向(RD)垂直，则拉伸孪生是主要轴的晶粒1191。热挤压AZ31镁合金板材的变形机制和 孪生机制【9】。普通的单向轧制方式都产生强烈的基面 起始织构之间存在着一定关系，镁合金板材表面的晶 粒比内部的晶粒受更大的剪切变形，其择优取向更明 织构，即(0001)面与轧制面平行，