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        非對稱+交叉熱軋對AZ31鎂合金組織的影響

        2020-12-15 06:46:45劉楊郭宇航趙美
        關(guān)鍵詞:顯微組織非對稱

        劉楊 郭宇航 趙美

        摘 要:變形鎂合金作為一種新型輕質(zhì)金屬結(jié)構(gòu)材料,具有儲量大、比強(qiáng)度和比剛度高、導(dǎo)熱性好以及電磁屏蔽能力強(qiáng)等一系列優(yōu)點(diǎn),在很多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。非對稱+交叉軋制是一種對稱軋制與交叉軋制的復(fù)合軋制工藝,第1-第3道次軋制后微觀組織以大量孿晶為主要特征,第4道次軋制后孿晶消失,每道次軋制后,由于發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶,孿晶被細(xì)小的再結(jié)晶晶粒替代。

        關(guān)鍵詞:AZ31鎂合金;非對稱+交叉熱軋;顯微組織

        1 概述

        鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)為密排六方而且室溫下能夠進(jìn)行的獨(dú)立滑移系少,導(dǎo)致其塑性很差,而變形鎂合金相比于鑄造鎂合金具有更大的發(fā)展?jié)摿Γㄟ^材料結(jié)構(gòu)的控制、熱處理工藝的應(yīng)用,變形鎂合金可獲得更高的強(qiáng)度、更好的延展性和更多樣化的力學(xué)性能[1-5]。

        雖然異步軋制和等徑轉(zhuǎn)角軋制、非對稱熱擠壓等非對稱熱變形方法在鎂合金組織調(diào)控上得到了廣泛關(guān)注,并取得了理想的效果。但由于上述方法成本高、生產(chǎn)效率低以及生產(chǎn)產(chǎn)品尺寸較小等問題,同時加工效率不明顯,不能夠大規(guī)模生產(chǎn)。本文研究了低成本、高效率的非對稱+軋制交叉熱軋制備AZ31鎂合金板材微觀組織特征,為獲得良好的力學(xué)性能提供理論支撐。

        2 試驗(yàn)過程

        實(shí)驗(yàn)選用鑄態(tài)AZ31鎂合金板材。鑄態(tài)AZ31鎂合金在380℃固溶9小時,然后在400℃條件下軋制,單道次壓下量15%,共4道次,總壓下量50%。每軋制一道次后順時針旋轉(zhuǎn)90度,在400℃退火5分鐘,對每道次軋制板材進(jìn)行金相組織觀察。非對稱+交叉軋制工藝如圖1所示。

        3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        圖2(a)為非對稱+交叉熱軋第1道次軋制后微觀組織,由大量孿晶和動態(tài)再結(jié)晶晶粒組成,退火后孿生明顯減少,被靜態(tài)再結(jié)晶晶粒取代。圖2(c)為非對稱+交叉熱軋第2道次軋制后的微觀組織,與第1道次軋制后相比,孿晶數(shù)量明顯減少,退火后孿晶消失,出現(xiàn)大量細(xì)小再結(jié)晶晶粒。圖2(e)為非對稱+交叉熱軋第3道次軋制后的微觀組織,仍有大量的孿晶存在,第4道次軋制后并未出現(xiàn)前三道次出現(xiàn)的孿晶,平均晶粒尺寸約為10-20?m,退火后晶粒大小更加均勻。

        (a)第1道次軋制;(b)第1道次軋制后退火;(c)第2道次軋制;(d)第2道次軋制后退火;(e)第3道次軋制;(f)第3道次軋制后退火;(g)第4道次軋制;(h)第4道次軋制后退火。

        4 結(jié)論

        第1至第3道次非對稱+交叉軋制AZ31鎂合金變形組織以孿晶為主,退火后孿晶被細(xì)小的再結(jié)晶組織取代,由于第3道次退火后晶粒細(xì)小,第4道次軋制后并未出現(xiàn)孿晶,退火后組織為細(xì)小均勻的再結(jié)晶組織。

        參考文獻(xiàn):

        [1]穆生濱,鎂合金同步軋制與異步軋制的數(shù)據(jù)研究[J].世界有色金屬,2016(12):42.

        [2]高翔宇,黃慶學(xué),朱琳,等.異步軋制AZ31鎂合金板帶的研究[J].熱加工工藝,2017(23):93.

        [3]朱素琴,嚴(yán)紅革,夏偉軍,等.異步軋制AZ31鎂合金板材的組織性能研究[J].湖南大學(xué)學(xué)報(自科版),2008,35(08):51-54.

        [4]W.J.Kim,J.D.Park.Effect of differential speed rolling on microstructure and mechanical properties of an AZ91 magnesium alloy [J].Journal of Alloys and Compounds.2008,460:289-293.

        [5]蔣俊鋒.AZ31鎂合金異步軋制與等徑角軋制的研究[D].湖南大學(xué),2010.

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