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多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响

文章来源:sjzwx 更新时间:2013-12-28 09:35:36

 多向锻造工艺对AZ80镁合金显微组织和力学性能的影响*摘要通过多向锻造工艺制备出了组织均匀、晶粒尺寸为1-2um的AZ80镁合金锻坯.经7个道次锻压,材料硬度、屈服强度和抗拉强度达到最大,分别为87.3HB,258.78MPa和345.04MPa,是锻前试样硬度的1.43倍、强度的2倍;伸长率在6个道次达到最大,为7.85%,是锻前的2.45倍.多向锻造工艺下,材料内部易形成交错变形带,有利于组织细化.形变诱导晶粒细化是主要的晶粒细化机制.晶粒细化过程存在一临界应变员,当实际应变量‘超过临界应变最、时,材料基本为动态再结晶细晶组织,进一步细化变得困难.铸态试样室温拉伸断口为准解理断裂加少量剪切断裂,锻后试样断口出现大最细小韧窝.随应变最的增加,韧窝数目增多,分布趋向均匀,材料延性增大.关键词AZ80镁合金,多向锻造,晶粒细化,显微组织,力学性能晶粒细化是提高Mg及镁合金综合性能的重要手段之一通过细化晶粒不仅可以提高材料的强度,还可以改善其塑性和韧性.此外,由于晶界协调变形在镁合金的塑性变形过程中起着相当重要的作用,而通过晶粒细化可有效提高其晶界协调变形能力.因此,晶粒细化在镁合金塑性加工中具有非常重要的地位近年来大塑性变形(severeplasticdeformation)方法作为细化晶粒,获得高性能材料的有效途径一直广受关注.其中代表性的方法有等径角挤(ECAE)、累积叠扎(ARB)、多道次嫩挤、高压扭转变形(HPT)和多向锻造(MPF)等.这些工艺方法不仅能使材料获44高强度,提高其韧性和塑性,甚至还可使材料获得超塑性[[2,3].文献[4,5」研究表明,经ECAE后的镁合金具有极细的晶粒结构并表现出与众不同的力学行为,如高的介朋仗应力、反常的Hall-Petch关系、大幅度提高的塑性以及低温超塑性和高应变速率超塑性等特征,其变形机理也发生了改变,一些高温变形机理,如非纂面滑移、晶界滑移、动态回复等在室温下亦叮发生同.但该工艺目前还处于实验室的研究阶段,距离工业应用还有较大的距离.反复多向锻造强应变工艺简单、成本低、使用现有的工业装备可制备大块致密材料并使材料性能得到改善等优点,有望直接应用于工业化生产.Belyakov等[7-9)对多晶纯铜和不锈钢在多向锻造工艺下组织演变规律进行了研究,形变中外加载荷方向的变化(此为多向锻造工艺最显著特点)有助于形成相互交错高密度位错墙,材料在低、中等应变卜产生大量具有高密度位错亚品.随着应变的水积,这些亚晶逐渐等轴化且位向差增大,最终形成超细组织.Sitdikov等!’。一’3!对铸态祖品7475铝合金进行多向锻造实验,发现变形过程中品粒内部易形成取向各异、相互交错的变形带和微剪切带,从而引起晶粒连续破碎,H[I粒细化机制与连续性动态再结晶相似.文献[14-17)对多向反复锻造对7075铝合金组织和性能的影响研究表明,材料锻造过程中发生完全动态再结品,形成平均尺寸小于25m的细小等轴再结品品粒结构.锻件力学性能得到很大的提高.与高层错能金属相比,镁合金在热变形过程中易发生动态再结晶(DRX),由变形中强应变诱发动态再结品导致晶拉细化的程度极高118.191.但目前有关多向锻造工艺对镁合金组织和性能的影响鲜有报道!20]本文对AZ80镁合金使用多向反复热锻,品粒细化效果好,同时材料的综合力学性能得到较大提1你

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