多向鍛造工藝對AZ80鎂合金顯微組織和力學性能的影響

文章來源：sjzwx 更新時間：2013-12-28 09:35:36

 多向鍛造工藝對AZ80鎂合金顯微組織和力學性能的影響*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7個道次鍛壓，材料硬度、屈服強度和抗拉強度達到最大，分別為87.3HB,258.78MPa和345.04MPa，是鍛前試樣硬度的1.43倍、強度的2倍;伸長率在6個道次達到最大，為7.85%，是鍛前的2.45倍.多向鍛造工藝下，材料內部易形成交錯變形帶，有利于組織細化.形變誘導晶粒細化是主要的晶粒細化機制.晶粒細化過程存在一臨界應變員，當實際應變量‘超過臨界應變最、時，材料基本為動態再結晶細晶組織，進一步細化變得困難.鑄態試樣室溫拉伸斷口為準解理斷裂加少量剪切斷裂，鍛后試樣斷口出現大最細小韌窩.隨應變最的增加，韌窩數目增多，分布趨向均勻，材料延性增大.關鍵詞AZ80鎂合金，多向鍛造，晶粒細化，顯微組織，力學性能晶粒細化是提高Mg及鎂合金綜合性能的重要手段之一通過細化晶粒不僅可以提高材料的強度，還可以改善其塑性和韌性.此外，由于晶界協調變形在鎂合金的塑性變形過程中起著相當重要的作用，而通過晶粒細化可有效提高其晶界協調變形能力.因此，晶粒細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)方法作為細化晶粒，獲得高性能材料的有效途徑一直廣受關注.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[4,5」研究表明，經ECAE后的鎂合金具有極細的晶粒結構并表現出與眾不同的力學行為，如高的介朋仗應力、反常的Hall-Petch關系、大幅度提高的塑性以及低溫超塑性和高應變速率超塑性等特征，其變形機理也發生了改變，一些高溫變形機理，如非纂面滑移、晶界滑移、動態回復等在室溫下亦叮發生同.但該工藝目前還處于實驗室的研究階段，距離工業應用還有較大的距離.反復多向鍛造強應變工藝簡單、成本低、使用現有的工業裝備可制備大塊致密材料并使材料性能得到改善等優點，有望直接應用于工業化生產.Belyakov等[7-9)對多晶純銅和不銹鋼在多向鍛造工藝下組織演變規律進行了研究，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)有助于形成相互交錯高密度位錯墻，材料在低、中等應變卜產生大量具有高密度位錯亞品.隨著應變的水積，這些亞晶逐漸等軸化且位向差增大，最終形成超細組織.Sitdikov等!’。一’3!對鑄態祖品7475鋁合金進行多向鍛造實驗，發現變形過程中品粒內部易形成取向各異、相互交錯的變形帶和微剪切帶，從而引起晶粒連續破碎，H[I粒細化機制與連續性動態再結晶相似.文獻[14-17)對多向反復鍛造對7075鋁合金組織和性能的影響研究表明，材料鍛造過程中發生完全動態再結品，形成平均尺寸小于25m的細小等軸再結品品粒結構.鍛件力學性能得到很大的提高.與高層錯能金屬相比，鎂合金在熱變形過程中易發生動態再結晶(DRX)，由變形中強應變誘發動態再結品導致晶拉細化的程度極高118.191.但目前有關多向鍛造工藝對鎂合金組織和性能的影響鮮有報道!20]本文對AZ80鎂合金使用多向反復熱鍛，品粒細化效果好，同時材料的綜合力學性能得到較大提1你