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多向鍛造工藝對(duì)AZ80鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響

文章來源：sjzwx 更新時(shí)間：2013-12-28 09:35:36

 多向鍛造工藝對(duì)AZ80鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響*摘要通過多向鍛造工藝制備出了組織均勻、晶粒尺寸為1-2um的AZ80鎂合金鍛坯.經(jīng)7個(gè)道次鍛壓，材料硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大，分別為87.3HB,258.78MPa和345.04MPa，是鍛前試樣硬度的1.43倍、強(qiáng)度的2倍;伸長(zhǎng)率在6個(gè)道次達(dá)到最大，為7.85%，是鍛前的2.45倍.多向鍛造工藝下，材料內(nèi)部易形成交錯(cuò)變形帶，有利于組織細(xì)化.形變誘導(dǎo)晶粒細(xì)化是主要的晶粒細(xì)化機(jī)制.晶粒細(xì)化過程存在一臨界應(yīng)變員，當(dāng)實(shí)際應(yīng)變量‘超過臨界應(yīng)變最、時(shí)，材料基本為動(dòng)態(tài)再結(jié)晶細(xì)晶組織，進(jìn)一步細(xì)化變得困難.鑄態(tài)試樣室溫拉伸斷口為準(zhǔn)解理斷裂加少量剪切斷裂，鍛后試樣斷口出現(xiàn)大最細(xì)小韌窩.隨應(yīng)變最的增加，韌窩數(shù)目增多，分布趨向均勻，材料延性增大.關(guān)鍵詞AZ80鎂合金，多向鍛造，晶粒細(xì)化，顯微組織，力學(xué)性能晶粒細(xì)化是提高M(jìn)g及鎂合金綜合性能的重要手段之一通過細(xì)化晶粒不僅可以提高材料的強(qiáng)度，還可以改善其塑性和韌性.此外，由于晶界協(xié)調(diào)變形在鎂合金的塑性變形過程中起著相當(dāng)重要的作用，而通過晶粒細(xì)化可有效提高其晶界協(xié)調(diào)變形能力.因此，晶粒細(xì)化在鎂合金塑性加工中具有非常重要的地位近年來大塑性變形(severeplasticdeformation)方法作為細(xì)化晶粒，獲得高性能材料的有效途徑一直廣受關(guān)注.其中代表性的方法有等徑角擠(ECAE)、累積疊扎(ARB)、多道次嫩擠、高壓扭轉(zhuǎn)變形(HPT)和多向鍛造(MPF)等.這些工藝方法不僅能使材料獲44高強(qiáng)度，提高其韌性和塑性，甚至還可使材料獲得超塑性[[2,3].文獻(xiàn)[4,5」研究表明，經(jīng)ECAE后的鎂合金具有極細(xì)的晶粒結(jié)構(gòu)并表現(xiàn)出與眾不同的力學(xué)行為，如高的介朋仗應(yīng)力、反常的Hall-Petch關(guān)系、大幅度提高的塑性以及低溫超塑性和高應(yīng)變速率超塑性等特征，其變形機(jī)理也發(fā)生了改變，一些高溫變形機(jī)理，如非纂面滑移、晶界滑移、動(dòng)態(tài)回復(fù)等在室溫下亦叮發(fā)生同.但該工藝目前還處于實(shí)驗(yàn)室的研究階段，距離工業(yè)應(yīng)用還有較大的距離.反復(fù)多向鍛造強(qiáng)應(yīng)變工藝簡(jiǎn)單、成本低、使用現(xiàn)有的工業(yè)裝備可制備大塊致密材料并使材料性能得到改善等優(yōu)點(diǎn)，有望直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn).Belyakov等[7-9)對(duì)多晶純銅和不銹鋼在多向鍛造工藝下組織演變規(guī)律進(jìn)行了研究，形變中外加載荷方向的變化(此為多向鍛造工藝最顯著特點(diǎn))有助于形成相互交錯(cuò)高密度位錯(cuò)墻，材料在低、中等應(yīng)變卜產(chǎn)生大量具有高密度位錯(cuò)亞品.隨著應(yīng)變的水積，這些亞晶逐漸等軸化且位向差增大，最終形成超細(xì)組織.Sitdikov等!’。一’3!對(duì)鑄態(tài)祖品7475鋁合金進(jìn)行多向鍛造實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)變形過程中品粒內(nèi)部易形成取向各異、相互交錯(cuò)的變形帶和微剪切帶，從而引起晶粒連續(xù)破碎，H[I粒細(xì)化機(jī)制與連續(xù)性動(dòng)態(tài)再結(jié)晶相似.文獻(xiàn)[14-17)對(duì)多向反復(fù)鍛造對(duì)7075鋁合金組織和性能的影響研究表明，材料鍛造過程中發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)品，形成平均尺寸小于25m的細(xì)小等軸再結(jié)品品粒結(jié)構(gòu).鍛件力學(xué)性能得到很大的提高.與高層錯(cuò)能金屬相比，鎂合金在熱變形過程中易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶(DRX)，由變形中強(qiáng)應(yīng)變誘發(fā)動(dòng)態(tài)再結(jié)品導(dǎo)致晶拉細(xì)化的程度極高118.191.但目前有關(guān)多向鍛造工藝對(duì)鎂合金組織和性能的影響鮮有報(bào)道!20]本文對(duì)AZ80鎂合金使用多向反復(fù)熱鍛，品粒細(xì)化效果好，同時(shí)材料的綜合力學(xué)性能得到較大提1你